Problemas de Física e Termodinâmica

Prévia do material em texto

Você deseja bombear 0,001 m3/s de água de um poço para a sua casa na montanha, 250 m acima. Calcule a potência mínima requerida pela bomba, desprezando o atrito entre a água e o tubo por onde ela escoa.
Escolha uma opção:
a.
24,5 kW.
b.
2,45 kW.
c.
1,245 kW.
d.
245 kW.
e.
12,45 kW.
Vapor d'água saturado a 8MPa e com uma qualidade de 98 % é descarregado por uma válvula em uma tubulação com diâmetro constante para uma pressão de 200 kPa. Na saída da válvula, qual a temperatura e a qualidade (caso saturado) ou grau de superaquecimento (caso super-aquecido)?
Escolha uma opção:
a.
T = 120°C, G. S. = 0°C
b.
T = 131°C, G. S. = 0°C
c.
T = 150°C, G. S. = 0°C
d.
T = 131°C, G. S. = 11°C
e.
T = 120°C, G. S. = 21°C
Ar a 1 bar e 25 °C é comprimido até 5 bar e 25 °C, através de um resfriamento a pressão constante seguido por aquecimento a volume constante.
Calcule q, w, ∆u e ∆h para a trajetória. As capacidades caloríficas do ar podem ser consideradas independentes da temperatura: cv = 20,78 e cp = 29,10 J/mol/K. Admita também para o ar que Pv/T é uma constante. A 298,15 K e 1 bar, o volume molar do ar é de 0,02479 m3/mol.
Escolha uma opção:
a.
q = -1983 J/mol, w = q,  ∆u = ∆h = 0 J/mol
b.
q = -9915 J/mol, w = q,  ∆u = ∆h = 0 J/mol
c.
q = 1983 J/mol, w = q,  ∆u = ∆h = 0 J/mol
d.
q = -9915 J/mol, w = -q, ∆u = ∆h = 0 J/mol
e.
q = -1983 J/mol, w = -q, ∆u = ∆h = 0 J/mol
Um gás ideal, com cP = (5/2)R e cv = (3/2)R, é levado de P1 = 1 bar e V1 = 2 L para P2 = 2 bar e V2 = 1 L por intermédio de um processo mecanicamente reversível de aquecimento a volume constante seguido de resfriamento a pressão constante. Calcular Q, W, ΔU e ΔH para o processo. Dica: o número de mols e a temperatura não são conhecidos, mas sabemos que PV = nRT.
Escolha uma opção:
a.
Q = -200 J, W = ΔU = 0 e ΔH = -500 J.
b.
Q = 0, W = -200 J, ΔU = ΔH = -500 J.
c.
Q = -200 J, W = 0, ΔU = 300 J e ΔH = -500 J.
d.
Q = W = 0, ΔU = 300 J e ΔH = 0.
e.
Q = 200 J, W = -200 J, ΔU = -300 J e ΔH = 500 J.
Considere um tubo rígido, de paredes grossas, cheio de água líquida em equilíbrio com seu vapor a 0,1 Mpa. Depois de lacrado, o tubo é aquecido de modo que o sistema passa pelo seu ponto crítico. Que fração da massa de água estava originalmente na fase vapor?
Escolha uma opção:
a.
0,125%.
b.
0,175%.
c.
0,250%.
d.
0,150%.
e.
0,100%.