ListadeExerccios4_20191115175451

Prévia do material em texto

fd
LISTA DE EXERCÍCIOS 4
DISCIPLINA: Termodinâmica Aplicada: Segunda Lei aplicada a volume de controle e ciclos termodinâmicos
1. Os dessuperaquecedores são utilizados para produzir vapor saturado a partir da mistura de vapor superaquecido com água no estado líquido. Neste equipamento é alimentado 2kg/s de vapor a 200 °C e 300 Kpa e com água líquida a 20°C. Determine a vazão mássica de água líquida para que o dessuperaquecedor descarregue vapor saturado a 300 Kpa. Calcule também, a taxa de geração de entropia nessa mistura. 
2. Uma turbina com potência de 1,5 MW opera de modo adiabático e reversível. A turbina é alimentada com vapor de água a 700 °C e 2MPa e a exaustão da turbina é encaminhada para um trocador de calor que opera a 10 KPa. A água sai desse equipamento como líquido saturado. Determine o trabalho específico( KJ/Kg) da turbina e o calor transferido (KW) no trocador de calor. 
3. Considere um ciclo Rankine ideal, movido a energia solar, que utiliza água como fluido de trabalho. O vapor saturado sai do coletor solar a 1000 Kpa e a pressão do condensador é 10 Kpa. Determine o rendimento térmico desse ciclo. 
4. A planta de potência do problema 3 recebe um queimador a gás natural para superaquecer a água até 300°C, antes da entrada da turbina. Determine o rendimento do ciclo nessa configuração e a transferência de calor específica adicional provida pelo queimador de gás natural . 
5. (Químico de Petróleo Junior- Petrobrás- 2010)
Diversas usinas termelétricas na Região Norte do Brasil geram energia elétrica mediante a queima de óleo diesel, operando um circuito conhecido por ciclo Rankine, que é composto por caldeira, turbina, condensador e bomba, conforme o esquema abaixo.
As explicações abaixo referem-se ao ciclo Rankine,
EXCETO a de que a(o)
(A) transferência de calor se dá a uma pressão constante no condensador.
(B) geração do vapor ocorre na caldeira pela transferência de calor a uma pressão constante.
(C) geração do trabalho ocorre na turbina por uma expansão adiabática com a consequente redução da temperatura e da pressão.
(D) fluido de trabalho mais comumente utilizado é a água.
(E) fluido que passa pela turbina é uma mistura de gases oriundos da combustão do óleo diesel. 
6. 
Em coordenadas T (temperatura) e S (entropia), o diagrama acima ilustra um típico ciclo de evaporação, compressão, condensação e expansão, válido para o refrigerante R-134a. Determine o coeficiente de desempenho (COP) desse ciclo de refrigeração.
 
7. Um ciclo de refrigeração utiliza um fluido refrigerante R134a, opera em uma condição na qual a temperatura mínima e -10 °C e a pressão máxima é de 1 MPa. Admitindo que o ciclo seja ideal determine as transferências de calor específicas no condensador e no evaporador e o coeficiente de performance.