2016 - Prova 02 - Termodinamica

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AERONÁUTICA - ITA 
2ª PROVA MEB-01 – TERMODINÂMICA DATA 25-11-2016 
ALUNO: ___________________________________________ TURMA ___ 
DURAÇÂO: 2 horas 
QUESTÃO 01 - Um conjunto cilindro-pistão, que opera sem atrito 
e massa de pistão desprezível, contém ar. Inicialmente, a pressão e 
a temperatura do ar são iguais à do ambiente, correspondendo a 110 
kPa e 25°C, e a câmara apresenta volume de 100 litros. O ar, então, 
é comprimido, segundo um processo politrópico, até que a pressão 
atinja 800 kPa. Nesta condição a temperatura do ar é 200oC. 
Considerando que o ar se comporta como gás perfeito com calor 
específico constante e que a transferência de calor ocorre com o 
meio a 25°C, determine: 
a) expoente politrópico 
b) trabalho realizado 
c) calor transferido 
d) variação de entropia 
e) geração de entropia total 
Dados: Rar = 0,287 kJ/(kg.K); cp0,ar = 1,004 kJ/(kg.K) 
 
 
QUESTÃO 02 - O trocador de calor de contra-
corrente é utilizado para resfriar ar de 540 K a 360 
K. A pressão do ar na seção de entrada é 400 kPa e 
o fluido frio (que provoca o resfriamento) é água. 
A vazão de água é 0,05 kg/s e esta entra no trocador 
a 20°C e 200 kPa. A vazão de ar é 0,5 kg/s e o 
diâmetro da tubulação, onde escoa o ar, é igual a 
100 mm. Considerando ar como gás perfeito com 
calor específico variável e processos isobáricos, determine: 
a) taxas de entalpia e entropia na entrada e na saída de ar 
b) taxas de entalpia e entropia na entrada e na saída de água 
c) velocidade do escoamento na entrada e na saída de ar 
d) taxa de calor trocado no interior do equipamento 
e) taxa de geração de entropia total 
Dados: Tabelas A.7, B.1.1, B.1.2 e B.1.4