Lista_Exercicios_EME313_Resolvida_21_04_2020

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EME313 – Fenômenos de Transporte I Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI 
Prof. Marcelo José Pirani 
 
Lista de Exercícios – Propriedades de uma substância pura. 
 
1. Determinar o estado da água conforme nomenclatura a seguir: 
– Líquido subresfriado (ou líquido comprimido); 
– Líquido Saturado; 
– Líquido + Vapor; 
– Vapor Saturado (ou vapor saturado seco); 
– Vapor Superaquecido. 
a) P=75 kPa , T=95 oC 
 
Vapor superaquecido 
b) T=65 oC , P=30 kPa 
 
Líquido comprimido (ou líquido subresfriado) 
c) T=140 oC , v=0,50885 m3/kg 
 
Vapor saturado seco 
 
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d) T=190 oC , v=0,001141 m3/kg 
 
Líquido saturado 
e) T=190 oC , v=0,001000 m3/kg 
 
Líquido subresfriado (ou líquido comprimido) 
f) P=650 kPa, v=0,20 m3/kg 
 
Mistura líquido + vapor 
g) P=125 kPa, v=0,0001 m3/kg 
 
Líquido subresfriado (ou líquido comprimido) 
 
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h) P=125 kPa, v=2,0 m3/kg 
 
Vapor superaquecido 
i) T=320 oC , h=1500 kJ/kg 
 
Mistura líquido + vapor 
j) T=365 oC , u=3000 kJ/kg 
 
Vapor superaquecido 
k) T=185 oC , s=2,0 kJ/kg.K 
 
Líquido subresfriado (ou líquido comprimido) 
 
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l) P=3,0 kPa, h=1000 kJ/kg 
 
Mistura líquido + vapor 
m) P=1300 kPa, u=2700 kJ/kg 
 
Vapor superaquecido 
n) P=5000 kPa, h=2794,33 kJ/kg 
 
Vapor saturado seco 
 
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2. Determinar a temperatura, o volume específico, a energia interna, a entalpia e a entropia 
para água a P=2000,0 kPa e x=0,95. 
 
→ oT 212,42 C= da tabela 
→ 
v l
v x v (1 x) v=  + −  
 3v 0,95 0,09963 (1 0,95) 0,001177 0,09471 m /kg=  + −  = 
→ 
v l
u x u (1 x) u=  + −  
=  + −  =u 0,95 2600,26 (1 0,95) 906,42 2515,57 kJ /kg 
→ 
v l
h x h (1 x) h=  + −  
 =  + −  =h 0,95 2799,51 (1 0,95) 908,77 2704,97 kJ /kg 
→ 
v l
s x s (1 x) s=  + −  
 =  + −  = s 0,95 6,3408 (1 0,95) 2,4473 6,1461 kJ /kg K 
 
3. Determinar o volume específico, a energia interna, a entalpia e a entropia para a água a 
T = 400 oC e P = 2000,0 kPa. 
 
 
 = 3v 0,15120 kg /m 
 =u 2945,21 kJ /kg 
 =h 3247,60 kJ /kg 
 = s 7,1270 kJ /kg K 
 
 
 
 
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4. Determinar a pressão, vl e ul para a água líquida saturada a 18oC. 
 
 
l l
l l
15 1,705 0,001001 62,98
18
20 2,339 0,00100
T P v u
2 8
P v u
3,94
 
 
P 2,339 18 20
P 2,085 kPa
1,705 2,339 15 20
− −
=  =
− −
 
3l
l
v 0,001002 18 20
v 0,001002 kg /m
0,001001 0,001002 15 20
− −
=  =
− −
 
l
l
u 83,94 18 20
u 75,56 kJ /kg
62,98 83,94 15 20
− −
=  =
− −
 
 
 
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5. Determinar a energia interna e a entalpia para a água a 450oC e P=1200,0 kPa. 
 
 
 
400 2954,90 3260,66
450
500 3122,72 347
T
h
u h
u
6,28
 
 
u 3122,72 450 500
2954,90 3122,72 400 500
− −
=
− −
 
 u 3038,81 kJ /kg = 
 
h 3476,28 450 500
3260,66 3476,28 400 500
− −
=
− −
 
 h 3368,47 kJ /kg = 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Determinar a entalpia para a água a 450oC e P=1300,0 kPa. 
 
400 3257,42
450
500 347
T h
h
4,11
 
h 3474,11 450 500
3257,42 3474,11 400 500
− −
=
− −
 
 h 3365,76 kJ /kg= 
 
 
1200 3368,47
1300
1400 336
P h
h
5,76
 
 
h 3365,76 1300 1400
3368,47 3365,76 1200 1400
− −
=
− −
 
 h 3367,12 kJ /kg= 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. Determinar o título da água saturada nos seguintes estados: 
a) P=75 kPa, u=2076,194 kJ/kg 
 
( )
v l
v l l
l
l v l
v l
u x u (1 x) u
u x u u x u
u u
u u x u u x
u u
=  + − 
=  + − 
−
= +  −  =
−
 
2076,194 394,29
x x 0,80
2496,67 394,29
−
=  =
−
 
 
b) T=245 oC , h=1583,732 kJ/kg 
 
 
l
v l
h h
x
h h
−
=
−
 
1583,732 1061,21
x x 0,30
2802,95 1061,21
−
=  =
−