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A primeira lei da termodinamica aplicada em volumes de controle

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dt
dE 22
....
..
2
1
2
1 



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O Processo em Regime Permanente
Aplicações no desenvolvimento de modelo analítico para análise da operação de
dispositivos como: Turbinas, compressores, caldeiras e condensadores. Esse
modelo abordará apenas os períodos em que a operação é estável, não incluindo
as fases transitórias, de entrada em operação ou parada.
• O volume de controle não se move em relação a um sistema de coordenadas;
• O estado da substância, em cada ponto do volume de controle, não varia com o
tempo;
• O fluxo de massa e o estado desta massa em cada área discreta de escoamento na
superfície de controle não varia com o tempo
• As taxas nas quais o calor e o trabalho cruzam a superfície de controle
permanecem constantes.
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O Processo em Regime Permanente
Primeira lei da termodinâmica para volume de controle:
Rearranjando essa equação por unidade de massa:
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0.. 
dt
dE CV 0.. 
dt
dm CV
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22
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1
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



 


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Q
q CV
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Exemplos de Processos em Regime 
Permanente
Consideraremos vários exemplos de processos em regime permanente que
ocorrem em volumes de controle.
Para apenas uma seção de alimentação e uma seção de descarga:
Para mais de uma seção de alimentação ou de descarga:
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wgZVhgZVhq ssseee 
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Exemplos de Processos em Regime 
Permanente
Trocador de Calor: equipamento onde ocorre a transferência de calor de um
fluido para outro através de um único tubo ou um conjunto de tubos. O fluido
analisado pode ser o que está sendo aquecido ou o que está sendo resfriado. Pode
ocorrer mudança de fase durante a troca de calor.
Não existe meios para realização de trabalho em um trocador de calor e as
variações de energia cinética e potencial geralmente são pequenas.
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Exemplos de Processos em Regime 
Permanente
Exemplo: Considere um condensador resfriado a água de um sistema que utiliza
R-134a como fluido refrigerante. O refrigerante entra no condensador a 60°C e
1MPa e o deixa como líquido a 0,95MPa e 35°C. A água de resfriamento entra no
condensador a 10°C e sai a 20°C. Sabendo que a vazão de refrigerante é igual a
0,2kg/s, determine a vazão de água de resfriamento no condensador.
R.: 0,919kg/s
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