Testes de Termodinamica UFP

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Teste de Termodinâmica 
 
LGEI 2005/2006 
 
 
 
Duração 2h 10/11/2005 
 
 
 
1º ( 1.5 Val.) O que é a lei zero da termodinâmica? 
 
2º ( 1 Val.) O trabalho de fronteira associado a sistemas de volume constante é sempre zero? 
 
3º ( 1 Val.) Mostre que 1 kPa⋅m3 =1 kJ. 
 
4º (3 Val.) Um sistema cilindro-êmbolo com um conjunto de batentes contém 
10 kg do fluido refrigerante R134a. Inicialmente 8 kg do refrigerante está na 
fase líquida e a sua temperatura é de –8ºC. Transfere-se lentamente calor para 
o sistema até o êmbolo encostar nos batentes, ponto ao qual corresponde um 
volume de 400 L. Determine: 
a) a temperatura quando o êmbolo encosta nos batentes. 
b) O trabalho realizado durante o processo de expansão. Represente também o 
processo num diagrama P-V. 
 
5º (3.5 Val.) Um fornecimento de 40 kg de camarão a 8 ºC, 
contido numa caixa, vai ser congelado a –18 ºC num congelador. 
Determine a quantidade de calor que precisa ser retirada. O calor 
latente do camarão é de 277 kJ/kg e o seu calor específico é de 
3.62 kJ/kg⋅K acima da congelação e de 1.89 kJ/kg⋅K abaixo da 
congelação. A caixa que contém o camarão tem 1.2 kg e é feita de 
polietileno, cujo calor específico é de 2.3 kJ/kg⋅K. A temperatura 
de congelamento do camarão é de – 2.2 ºC. 
 
6º (4 Val.) Vapor escoa estacionariamente através de uma turbina 
adiabática. As condições de entrada da turbina são de 10 MPa, 450 ºC e 80 
m/s e as condições na saída são de 10 kPa, 92% de título e 50 m/s. o caudal 
mássico de vapor é de 12 kg/s. determine: 
a) a variação de energia cinética. 
b) A potência produzida 
c) A área da secção de entrada da turbina. 
 
7º (3.5 Val.) Um tanque rígido de 1 m3 contém o 
refrigerante 134a saturado a 700 kPa. Inicialmente 20% do volume é 
ocupado por líquido e o restante por vapor. A válvula no cimo do tanque é 
aberta permitindo a saída lenta de vapor do tanque. É transferido calor para o 
tanque de forma à pressão no interior deste permanecer constante. A válvula 
é fechada quando a última gota de líquido no interior do tanque é 
vaporizada. Determine o calor total transferido neste processo. 
 
 
 
8º (2.5 Val.) A parte superior de um tanque com água está 
dividida em dois compartimentos como se mostra na figura. 
Despeja-se num dos compartimentos um fluido de densidade 
desconhecida e o nível de água sobe de uma certa quantidade 
no outro compartimento afim de compensar este efeito. 
Baseado na altura final dos dois fluidos mostrada na figura 
determine a massa volúmica do fluido adicionado. Assuma que 
o líquido não se mistura com a água.