Lista de exercícios 2

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Lista de exercícios 2 / Termodinâmica 
 
1) Calcule o volume específico da mistura vapor e líquido, de água, a 300°C e que apresenta título igual a 80%. 
Consulte a tabela B.1.1. 
Resp: 0,0176 m³/kg 
 
2) Um recipiente rígido contém água a 500 kPa e título igual a 0,25. Qual será a fração em massa de vapor 
encontrada no recipiente se este for resfriado até -10°C? Consulte as tabelas B.1.2 e B.1.5. Dica: o volume 
específico é constante. 
Resp: 0,02 % 
 
 3) Um tanque rígido contém 90 kg de água líquida saturada a 50°C. Determine a pressão e o volume. Consulte 
a tabela B.1.1. 
Resp: 12,35 kPa e 0,09108 m³ 
 
4) Qual a massa de hidrogênio contida em um reservatório com 0,2 m² se a pressão e a temperatura forem 
iguais a 100 kPa e 25 °C? Admita que o ar se comporta como um gás perfeito. Consulte a tabela A.5. 
Resp: 0,0163 kg 
 
5) Um tanque rígido com volume de 1 m³ contém ar a 1 MPa e 400 
K. O tanque está conectado a uma linha de ar comprimido 
conforme a figura. A válvula é então aberta e o ar escoa para o 
tanque até que a pressão alcance 5 Mpa. Nesta condição a válvula 
é fechada e a temperatura do ar no tanque é 450 K. Qual a massa 
de ar antes e depois do processo de enchimento? 
Resp: 8,711 e 38,715 kg. 
 
 
6) Uma esfera oca de metal, com diâmetro interno igual a 150 mm, é “pesada” numa balança de braço precisa 
quando está com vácuo e é novamente “pesada” quando carregada com um gás desconhecido a 875 kPa. A 
diferença entre as leituras é 0,0025 kg. Admitindo que o gás seja uma substância pura que consta da Tabela 
A.5 e que a temperatura seja uniforme e igual a 25°C, determine qual é o gás contido na esfera. 
Resp: Hélio 
 
7) Um tanque rígido, com volume de 5 m³, armazena argônio a -30°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 um gás perfeito? 
Resp: entre 4 e 5% 
 
Lista de exercícios 2 / Termodinâmica 
 
8) Verificar se a água, em cada um dos estados abaixo, é um líquido comprimido, um vapor superaquecido, ou 
uma mistura de líquido e vapor saturado: (Consulte as Tabelas B.1.1 e B.1.2) 
a) 10 Mpa, 0,003 m³/kg; 
b) 1 Mpa, 190°C; 
c) 200°C, 0,1 m³/kg; 
d) 10 kPa, 10°C; 
e) 130°C, 200 kPa; 
f) 70°C, 1 m³/kg. 
 
Resp: a) mistura líquido e vapor; b) vapor superaquecido; c) mistura líquido e vapor; d) liquido comprimido; e) 
vapor superaquecido; f) mistura líquido e vapor. 
 
9) Determine o título da água no estado 10 Mpa e 0,01 m³/kg. (Consulte a Tabela B.1.2) 
 
Resp: 51,6% 
 
10) Calcule o volume específico nos seguintes casos: 
a) R-134 a: 50 °C e título de 80% (Consulte tabela B.5.1) 
b) Água: 4 Mpa e título de 90 % (Consulte tabela B.1.2) 
c) Metano: 140 K e título de 60% (Consulte tabela B.7.1) 
d) Amônia: 60°C e título de 25% (Consulte tabela B.2.1) 
 
Resp: a) 0,01228 m³/kg; b) 0,04493 m³/kg; c) 0,06009 m³/kg; d) 0,01358 m³/kg.