LISTA DE EXERCÍCIOS_propriedades_termodinâmicas_2020

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TERMODINÂMICA CLÁSSICA (2020) 
LISTA DE EXERCÍCIOS – Determinação de Propriedades Termodinâmicas 
1. Determine a fase em que a água se encontra nas seguintes condições e esboce cada 
estado em um diagrama P-v e em um diagrama T-v : 
a) P = 5 bar, T = 151,9°C 
b) P= 5 bar, T = 200 °C 
c) T = 200°C, P = 2,5 MPa 
2. Determine o volume específico e a entalpia específica dos estados descritos pelos 
itens b e c do exercício 1 acima para a água. Determine também o título do 
refrigerante R-134a a 60°C com volume específico de 0,001 m³/kg. 
3. Utilizando as tabelas termodinâmicas, determine as propriedades nos estados 
indicados abaixo: 
a) Para o refrigerante R-22 a T = -10°C e u = 200 kJ/kg, determine P e v. 
b) Para água a 100°C e x = 60%, determine P e v. 
c) Para água a 3 bar e 240°C, determine v e u. 
4. Determine a pressão do R-134a com T = 13°C e v = 0,3 m³/kg. 
5. Vapor d’água, contido em um tanque fechado de paredes rígidas com volume de 
1m³, está inicialmente a 7 bar e 500°C. A temperatura cai como resultado da 
transferência de calor para as vizinhanças. Determine a temperatura na qual a 
condensação começa a ocorrer e a fração da massa total que condensou quando a 
pressão atinge 0,5 bar. Determine o volume ocupado pelo líquido saturado ao final do 
processo. 
6. Vapor d’água é aquecido em um tanque fechado de paredes rígidas desde vapor 
saturado a 160°C até uma temperatura final de 400°C. Determine as pressões inicial e 
final e esboce o processo num diagrama T-v e num diagrama P-v. 
7. Em uma geladeira, o refrigerante passa de líquido para vapor a -20°C no interior de 
um tubo que envolve o compartimento refrigerado. No exterior da geladeira há uma 
grelha de cor preta dentro da qual o refrigerante passa de vapor para líquido a +40°C. 
Determine a pressão e a variação de volume específico em cada um desses locais se o 
refrigerante for (a) R-134a e (b) R-22. Em qual local o diâmetro da tubulação deve ser 
maior? E nesse local, para qual refrigerante o diâmetro do tubo será maior? 
8. Dois tanques são conectados através de uma válvula. O tanque A tem um volume 
de 1 m³ e contém 0,5 m³/kg de água a 200 kPa, enquanto o tanque B contém 3,5 kg de 
água a 0,5 MPa e 400°C. A válvula é aberta e os dois tanques chegam a um estado 
uniforme. Determine o volume específico final. 
9. Determine o fator de compressibilidade do vapor d’água a 200 bar e 470°C 
utilizando (a) dados das tabelas de vapor e (b) o diagrama de compressibilidade 
10. Utilizando o diagrama de compressibilidade, mostre que o vapor d’água pode ser 
modelado como um gás ideal, com precisão, para temperaturas abaixo de 60°C. 
11. Um tanque de 0,103 m³ contém 40 kg de N2 a 180K. Determine a pressão utilizando 
o diagrama de compressibilidade. Compare com o modelo de gás ideal. 
12. Determine a melhor estimativa para a variação da entalpia específica do metano 
(CH4) quando esse passa de 320 K, 2 bar para 800 K, 10 bar.