SISTEMAS FLUIDOTERMICOS

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MARCOS ROBERTO ALMEIDA DE SANTI C2329H-9 
ENGENHARIA MECANICA 
SISTEMAS FLUIDOTERMICOS
SÃO PAULO 
2021
SISTEMAS FLUIDOTERMICOS
1
Um motor a gasolina de quatro tempos apresenta a relação de compressão igual a 10 para 1. O motor tem deslocamento total igual a 2,4 litros e a temperatura e pressão do ar antes da compressão são iguais a 290 K e 75 kPa. Sabendo que o motor trabalha a 1800 rpm e que a pressão média efetiva é 600 kPa, determine a eficiência do ciclo.
Dado k = 1,4
(B) 0,6
2
Um motor a gasolina de quatro tempos apresenta a relação de compressão igual a 10 para 1. O motor tem deslocamento total igual a 2,4 litros e a temperatura e pressão do ar antes da compressão são iguais a 290 K e 75 kPa. Sabendo que o motor trabalha a 1800 rpm e que a pressão média efetiva é 600 kPa, determine a potência produzida neste motor.
Dado k = 1,4
(C) 21,6 kW
3
Um motor a gasolina de quatro tempos trabalha a 2000 rpm e tem deslocamento total igual a 4,2 litros. A temperatura e a pressão do ar antes da compressão são iguais a 280 K e 85 kPa. Depois da combustão a temperatura é 2000 K e a pressão máxima é 5 MPa. Determine a relação de compressão.
(D) 8,235
4
Um motor a gasolina de quatro tempos trabalha a 2000 rpm e tem deslocamento total igual a 4,2 litros. A temperatura e a pressão do ar antes da compressão são iguais a 280 K e 85 kPa. Depois da combustão a temperatura é 2000 K e a pressão máxima é 5 MPa. Determine a relação de compressão.
(D) 0,57
5
Um motor a gasolina de quatro tempos trabalha a 2000 rpm e tem deslocamento total igual a 4,2 litros. A temperatura e a pressão do ar antes da compressão são iguais a 280 K e 85 kPa. Depois da combustão a temperatura é 2000 K e a pressão máxima é 5 MPa. Determine a temperatura de exaustão.
 
Dado k = 1,4
(B) 860,5 K
6
Um motor a gasolina é alimentado com ar a 95 kPa e 300 K. O ar é então comprimido num processo que apresenta relação de compressão volumétrica igual a 8 para 1. Sabendo que o combustível libera 1300 kJ/kg de ar no processo de combustão, determine (aproximadamente) a pressão imediatamente após o processo de combustão.
 
Dado k = 1,4 e Cv = 0,717 kJ/kgK
(C) 6,3 Mpa
7
Um motor a diesel tem temperatura e pressão do ar antes do proccesso de compressão iguais a 300 K e 95KPa. Sabendo que a relação de compressão é igual a 20:1 e a combustão adiciona 1300 kJ/kg, determine a temperatura após a combustão utilizando propriedades do ar frio.
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(A)2289 K
8
A temperatura e a pressão do ar antes do processo de compressão num motor a diesel são iguais a 290 K e 95 kPa. Sabendo que a pressão e a temperatura máximas do ciclo são iguais a 6 MPa e 2400 , determine a relação de compressão do motor.
Dado: k = 1,4
(E)19,32
9
A temperatura e a pressão do ar antes do processo de compressão num  motor a diesel são iguais a 290 K e 95 kPa. Sabendo que a pressão e a  temperatura máximas do ciclo são iguais a 6 MPa e 2400 , determine a eficiência térmica do motor.
Dado: k = 1,4
(B) 62%
10
Um motor a diesel com seis cilindros utiliza pistões com diâmetros iguais a 100 mm. O curso dos pistões é 110 mm e a relação de compressão desse motor é 19:1. Normalmente, o motor opera a 2000 rpm. Sabendo que a pressão média efetiva do motor é igaul a 1400 kPa, determine a potência desse motor. Observe que cada ciclo é composto por duas rotações do motor.
(A)121 kW
11
Superalimentação é utilizada em um motor a diesel de forma que a temperatura e pressão do ar antes do processo de compressão sejam iguais a 320 K e 200 kPa. O motor tem deslocamento de 10 litros e opera a 200 rpm. Sabendo que a relação de compressão é igual a 18:1 e a pressão média efetiva é 830 kPa, determine a potência produzida.
(E) 27,7 kW
12
O maior motor diesel do mundo tem deslocamento de 25 m3 e opera a 200 rpm em um ciclo de dois tempos, produzindo 100000 HP. Considerando um estado de admissão de ar com temperatura e pressão iguais a 300 K e 200 kPa, e uma relação de compressão de 20:1, determine a pressão média efetiva.
Dado: 1 HP = 0,746 kW
(D) 895 kPa
13
Um ciclo Brayton deve ser alimentado com ar a 300 K e 100 kPa. A taxa de transferência para o ar na câmara de combustão será 670 kJ/kg e a temperatura máxima do ciclo, imposta por restrições metalúrgicas, é 1200 K. Qual é a máxima relação de compressão que pode ser utilizada nesse ciclo? 
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(B) 7,46
14
Um ciclo Brayton deve ser alimentado com ar a 300 K e 100 kPa. A taxa  de transferência para o ara na câmara de combustão será 670 kJ/kg e a  temperatura máxima do ciclo, imposta por restrições metalúrgicas, é 1200  K. Determine a eficiência do ciclo utilizando propriedades do ar frio e considere a relação de compressão como 7,46. 
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(C) 0,437
15
Um ciclo Brayton ideal tem pressão e a temperatura do ar que entra no compressor iguais a 100 kPa e 290 K e a relação de pressão do compressor igual a 15 para 1. Utilizando propriedades de ar frio, determine a transferência de calor específica.
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(C) 975,2 kJ/kg
16
Um ciclo Brayton ideal tem pressão e a temperatura do ar que entra no  compressor iguais a 100 kPa e 290 K e a relação de pressão do  compressor igual a 15 para 1. Utilizando propriedades de ar frio,  determine o trabalho líquido específico produzido.
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(C) 525,34 kJ/kg
17
Um ciclo Brayton ideal tem a pressão e a temperatura do ar que entra no compressor iguais a 90 kPa e 290 K. A câmara de combustão adiciona 1000 kJ/kg. Determine o máximo valor de relação de pressão do compressor de forma que a temperatura máxima não exceda 1700 K.
Dado: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(B)22,29
18
Um ciclo Brayton com um regenerador ideal, o ar entra no compressor a 290 K e 90 kPa, com pressão e temperaturas máximas iguais a 1170 kPa e 1700 K. Determine a transferência de calor específica utilizando propriedades do ar frio.
Dados: k = 1,4 e Cp  = 1,004 kJ/kgK
(D) 886,6 kJ/kg
19
Um ciclo Brayton com um regenerador ideal, o ar entra no compressor a  290 K e 90 kPa, com pressão e temperaturas máximas iguais a 1170 kPa e  1700 K. Determine o rendimento térmico do ciclo utilizando  propriedades do ar frio.
Dados: k = 1,4 e Cp  = 1,004 kJ/kgK
(B) 0,646
20
O compressor de uma turbina a gás apresenta dois estágios e é alimentado com ar a 290 K e 100 kPa. A pressão na seção de descarga do primeiro estágio de compressão é 500 kPa. O ar descarregado do estágio é então resfriado, num resfiador intermediário, até 340 K por meio de transferência de calor ao ambiente que está a 290 K. Esse primeiro estágio de compressão tem uma eficiência isentrópica de 85% e é adiabático. Determine a temperatura de saída do compressor. Admita calor específico constante.
Dados: k = 1,4 e Cp = 1,004 kJ/kgK
(B) 489,2 K