Exercicios Propostos-1

Prévia do material em texto

Exercícios Propostos
Parte 1: Propriedades 
Termodinâmicas, Primeira Lei em 
Sistemas e Volume de Controle
BC1309_Termodinâmica Aplicada
1) Determine a fase ou as fases de um sistema constituído de H2O para as seguintes 
condições:
a) p = 500 kPa; T = 151,86ºC
b) p = 500 kPa; T = 200ºC
c) T = 80ºC; p = 5 MPa
d) T = 160ºC, p= 480 kPa
2) Dois mil quilos de água, inicialmente um líquido saturado a 150ºC, são aquecidos 
em um tanque rígido fechado, para um estado final onde a pressão é 5MPa. 
Determine a temperatura final, em ºC, o volume do tanque, em m3. 
R: 152,7ºC; 2,18 m2
3) Cinco quilogramas de água estão acondicionados em um tanque rígido fechado, 
para um estado inicial de 2000 kPa e um título de 50%. Ocorre transferência de calor 
até que o tanque contenha apenas vapor saturado. Determine o volume do tanque, 
em m3, e a pressão final em kPa. 
R: 3957 kPa; 0,252 m3
4) Amônia é armazenada em um tanque com volume de 0,21 m3. Determine a 
massa, em kg, assumindo líquido saturado a 20ºC. Qual é a pressão em kPa.
R: 128,2 kg; 857 kPa
5) Calcule o volume, em m3, ocupado por 2 kg de uma mistura líquido-vapor de 
Refrigerante 134ª a -10ºC com título de 80%.
R: 0,159 m3
6) Vapor de água é aquecido em um tanque rígido fechado de vapor saturado a 
160ºC a uma temperatura final de 400ºC. Determine as pressões inicial e final em 
kPa. 
R: P1 = 617,8 kPa; P2 = 998,4 kPa
7) Determine o título da mistura bifásica líquido-vapor de:
a)H2O a 100ºC com volume especifico de 0,8 m3/kg. (R. 0,477)
b) Fluido refrigerante 134ª a 0ºC com um volume especifico de 0,066 m3/kg 
(R. 0,953)
BC1309_Termodinâmica Aplicada
BC1309_Termodinâmica Aplicada
8) Um tanque de 200 litros contém o gás dióxido de carbono (CO2) a 35ºC e 2000 
kPa.
a) determine a massa presente no tanque pelo modelo de gás ideal (6,87 kg)
b) qual a diferença no resultado se usarmos os dados do diagrama generalizado de 
compressibilidade (7,55 kg)
9) Verifique a aplicabilidade do modelo de gás ideal para o Refrigerante R-134a a 
uma temperatura de 70ºC e uma pressão de:
a)1,6 Mpa
b) 0,10 Mpa
10) Determine a pressão em um tanque com 1 kg de oxigênio, temperatura de 352K 
e volume de 0,05 m3, utilizando:
a) modelo de gás ideal (R. 1829 kPa)
b) equação de estado de Van der Walls (R. 1812,3 kPa)
11. A água contida num conjunto Pistão Cilindro passa por dois processos em série, a 
partir de um estado inicial onde P = 10,00 bar, T = 400 ºC.
Processo 1 - 2: A água é resfriada a pressão constante até se tornar vapor saturado a 
P = 10,00 bar.
Processo 2 - 3: A água é resfriada a volume constante até 150 ºC
Esquematize os processos em diagramas Pv e Tv. 
Para o processo como um todo, Determine o trabalho envolvido kJ/kg
(R. -106,2 kJ/kg)
Para o processo como um todo, determine o calor transferido. (kJ/kg).
(R. – 1480 kJ/kg)