Termodinmica_-_lista_3 2

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Termodinâmica – Exercícios (1ª Lei da Termodinâmica – 2ª lista) 
 
1. Vapor de água a 0,6Mpa e 200ºC entra num bocal isolado termicamente com uma 
velocidade de 50m/s. Sai a pressão a 0,15 Mpa e a velocidade de 600m/s. Determinar 
a temperatura final do vapor se ele estiver superaquecido no estado final, e o título se 
for saturado. 
2. Num sistema de refrigeração onde o fluido refrigerante é o Freon-12, este entra no 
compressor a 150kPa e -10ºC e sai a 1,0Mpa e 90ºC. A vazão é de 0,016 kg/s e a 
potência de acionamento de compressor é de 1 kW. Deixando o compressor, o Freon-
12 entra num condensador resfriado a água a 1,0 Mpa e 80ºC e sai como líquido a 
0,95Mpa e 35ºC. A água entra no condensador a 10ºC e sai a 20ºC. Determinar: a taxa 
de transferência de calor do compressor; a vazão de água de resfriamento através do 
condensador. 
3. Os seguintes dados referem-se à instalação motor a vapor simples mostrada no local. 
𝑝1= 2,0 MPa, 𝑇1=300ºC; 𝑝2= 1,9 MPa, 𝑇1=290ºC; 𝑝3= 15 kPa, 𝑥3=0,9; 𝑝4= 14kPa, 
𝑇4=45ºC. Trabalho da bomba = 4 kJ/kg. Determinar as seguintes quantidades, por kg 
de fluido que escoa através da unidade: 1 – calor trocado na linha de vapor entre o 
gerador de vapor e a turbina; 2 – trabalho na turbina; 3 – calor trocado no 
condensador; 4 – Calor trocado no gerador de vapor. 
4. O compressor de ar centrífugo de uma turbina a gás o ar da atmosfera ambiente, onde 
a pressão é 1 bar e a temperatura é 300K. Na saída do compressor a pressão é 4 bar, a 
temeperatura é 480K e a velocidade é de 100m/s. A vazão de ar é 15 kg/s. Determinar 
a potência necessária para acionar o compressor. 
5. Amônia entra numa válvula de expansão à pressão de 1,5Mpa e a temperatura de 
32ºC. Sua pressão ao deixar a válvula é de 269 kPa. Calcular o título de amônia na 
saída. 
6. Vapor de água à pressão de 1,4MPa e 300ºC escoa num tubo. Um tanque em vácuo 
está ligada a esse tubo através de uma válvula. Abre-se a válvula e o vapor enche o 
tanque até que a pressão seja de 1,4 MPa, quando então a válvula é fechada. O 
processo é adiabático e as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis. 
Determinar a temperatura final do vapor no tanque. 
7. Admitamos que o tanque do exemplo anterior tenha um volume de 0,4 m3 e contenha 
inicialmente vapor saturado a 350kPa. Abre-se a válvula e o vapor de água na linha, a 
1,4MPa e 300ºC escoa para o tanque até que a pressão atinja 1,4 MPa. Calcular a 
massa de vapor que escoa para o tanque.