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Termodinâmica 
Lista de exercícios 2 – Propriedades de uma Substância Pura 
(Exercícios do livro do Borgnakke) 
 
1 – Fazer uma resenha sobre o item 2.12 (Aplicações na Engenharia) do livro do Borgnakke. Não 
se limite aos exemplos apresentados no livro. 
 
2.10 – Localize a posição relativa da amônia nos diagramas T-𝑣 e P-𝑣, quando a temperatura e a 
pressão são iguais a -10o C e 200 kPa. Indique nesses diagramas os estados mais próximos 
relacionados na Tabela B.2. 
 
2.21 – Gelo seco é o nome dado ao dióxido de carbono na fase sólida. À pressão atmosférica 
(100 kPa), qual deve ser a sua temperatura? O que acontece se ele for aquecido a 100 kPa? 
 
2.32 – Complete a tabela seguinte para a amônia 
 P (kPa) T (oC) 𝑣 (m3/kg) X 
a) 25 0,1185 
b) -30 0,5 
 
Respostas 
 P (kPa) T (oC) 𝑣 (m3/kg) X 
a) 1003,2 25 0,1185 0,9238 
b) 119,5 -30 0,4824 0,5 
 
 
2.47 – Água a 400 kPa e título 25% tem sua temperatura aumentada em 20o C em um processo 
a pressão constante. Determine o volume e o título finais. 
Respostas: 𝑣=0,48732 m3/kg, x = indefinido 
 
2.60 – Um tanque com volume de 400 m3 está sendo construído para armazenar gás natural 
liquefeito (GNL). Admita, neste problema, que o GNL seja constituído por metano puro. Se o 
tanque deve conter 90% de líquido e 10% de vapor, em volume, a 100 kPa, qual será a massa, 
em kg, de GNL contida no tanque? Qual será o título nesse estado? 
Respostas: m=152 225 kg e x = 4,72x10-4 
 
 
2.88 – Qual é o erro percentual no volume específico se for adotado o modelo de gás ideal para 
representar o comportamento do vapor superaquecido de amônia a 40oC e 500 kPa? Qual será 
o erro percentual se for usado o diagrama generalizado de compressibilidade, Figura D.1? 
Respostas: 4,5% para o gás ideal e 1,4% para o diagrama 
 
2.94 – Um tanque rígido com volume de 5m3 armazena argônio a -30o C e 3 MPa. Determine a 
massa de argônio contida no tanque, utilizando o diagrama de compressibilidade generalizado. 
Qual é o erro percentual na determinação dessa massa se admitirmos que o argônio se 
comporta como gás ideal? 
Respostas: m = 308,75 kg, erro = 4% 
 
2.97 – Um recipiente contém 1,5 kg do novo fluido refrigerante R-125 como líquido saturado a 
-20o C com uma pequena quantidade de vapor. Determine o volume e a pressão interna no 
recipiente. 
Respostas: V = 1,32 L, P = 579,2 kPa 
 
2.101 – Dióxido de carbono a 60oC é bombeado para dentro de um poço de petróleo a uma 
pressão muito alta, 10Mpa. O objetivo é reduzir a viscosidade do petróleo, facilitando o 
escoamento. Encontre o volume específico nas tabelas de propriedades do dióxido de carbono, 
por meio do modelo de gás ideal, pela equação de estado de van der Waals, empregando cálculo 
iterativo. (Olhe o apêndice D) 
Respostas: Tabela: 0,00345 m3/kg, Gás Ideal: 0,006293 m3/kg, van der Waals: 0,003066 m3/kg 
 
2.102 – Resolva o problema anterior, empregando a equação de Redlich-Kwong. Observe que o 
cálculo deve ser iterativo. 
Resposta: 0,003332 m3/kg