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Termodinâmica – Exercícios (Trabalho e Calor) 1. Um tanque rígido contém ar a 500 kPa e 150ºC. Como resultado da transferência de calor para a vizinhança, a temperatura e a pressão interna do tanque caem para 65ºC e 400 kPa, respectivamente. Determine o trabalho de fronteira realizado durante esse processo. 2. Um cilindro, provido de um êmbolo sem atrito, contém 5kg de vapor de água aquecido a 1Mpa e 250ºC. O sistema é resfriado à pressão constante, até que a água atinja um valor de título igual a 50%. Calcular o trabalho realizado durante o processo. 3. Gás metano está contido num cilindro provido de êmbolo, a 10ºC e 200 kPa e apresenta um volume de 200 litros. Esse gás é então comprimido lentamente num processo isotérmico, até 600 kPa. a) Mostrar que é razoável admitir que o metano se comporta como gás perfeito durante o processo. b) Determinar o trabalho durante o processo. 4. Vapor saturado de água a 500K está contido num cilindro provido de êmbolo. O volume inicial do cilindro é 25 litros. O vapor se expande segundo um processo isotérmico quase-estático até que a pressão final no cilindro seja 0,2 Mpa. Neste processo há realização de trabalho contra o êmbolo. Determinar o trabalho realizado durante o processo. 5. Um arranjo pistão-cilindro contém inicialmente 0,4 m3 de ar a 100 kPa e 80ºC. O ar é então comprimido até 0,1m3 de tal maneira que a temperatura do cilindro permanece constante. Determine o trabalho realizado durante esse processo.