Lista 3

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TERMODINÂMICA I 
LISTA 3 
Capacidade calorífica e processos politrópicos. 
 
1. Determine a variação da entalpia específica , em kJ/kg para o vapor de água quando este sofre um 
processo desde o estado 1 onde T1 = 400 K e P1 = 0,1 MPa até o estado 2 onde T2 = 900K e P2 = 0,5 
MPa, por meio de: 
a) Tabelas termodinâmicas (1031,92 kJ/kg) 
b) Por integração usando o modelo de gás ideal (tabela A6), com o calor específico (1020,4 kJ/kg) 
 
2. Calcule a entalpia para 1 kg de oxigênio quando este é aquecido de 300K a 1500K. Admita que o 
oxigênio se comporte como gás ideal. Assuma gás ideal e utiliza as tabelas A5, A6 e A8.( 1105,92 
kJ/kg; 1241,9 kJ/kg; 1267,08 kJ/kg) 
 
3. Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,1 m³ e contém nitrogênio a 150 kPa e 25 
°C. Comprimi-se o nitrogênio, movimentando o pistão até que a pressão e a temperatura se tornem 
iguais a 1 Mpa e 150°C. Durante este processo, calor é transferido do nitrogênio e o trabalho realizado 
sobre o nitrogênio é 20 kJ. Determine o calor transferido no processo admitindo calor específico 
constante. (Q=-4,21 kJ) 
 
4. Um tanque rígido não condutor, com um volume de 4 m³, é dividido em duas partes desiguais por 
uma membrana delgada. Um lado da membrana, representando 1/3 do volume do tanque, contém 
nitrogênio gasoso a 6 bar e 100°C. No outro lado, 2/3 do volume do tanque à vácuo. A membrana 
rompe e o gás preenche todo o tanque. Este processo é irreversível. Entretanto, descreva um 
processo reversível através do qual o gás possa ser recolocado no seu estado inicial e calcule o 
trabalho. Admita que o nitrogênio seja um gás ideal com Cp=(7/2)R e Cv(5/2)R. (W=878,9 KJ) 
 
5. Um sistema pistão-cilindro contém dióxido de carbono a 300 kPa, 100 °C com um volume de 0,2 m3. 
Massa é adicionada a uma taxa que o gás comprime-se de acordo com a relação PV1,2 = constante 
até uma temperatura final de 200 °C. Determine o trabalho realizado no processo. ( 80,4 kJ) 
 
6. Um gás inicialmente a 1 Mpa, 500 °C está contido em um sistema pistão-cilindro com um volume 
inicial de 0,1 m3. O gás é então lentamente expandido de acordo com a relação PV=constante até a 
pressão final de 100 kPa. Determine o trabalho realizado no processo. ( -230,3 kJ) 
 
7. Gás hélio expande-se de 125 kPa, 350 K e 0,25 m3 até 100 kPa em um processo politrópico com n = 
1,667. Qual é o trabalho realizado? ( -4,09 k)