Exercícios Resolvidos de Termodinâmica e Transferência de Calor - Engenharia

Uma caixa de isopor usada para manter bebidas frias em um piquenique possui área total incluindo a tampa igual a 080 m² e a espessura de sua parede mede 20 cm A caixa está cheia de água gelo e latas de refrigerante todos a 0ºC Qual a taxa de fluxo de calor para o interior da caixa se a temperatura da parede externa for de 30ºC Qual a quantidade de gelo que se liquefaz durante um dia 24 horas Dado o coeficiente de condutividade térmica do isopor vale 001 WmK Obs Responda essa questão na folha em branco seja organizado use caneta preta ou azul 2 A água entra em uma casa através de uma tubulação com diâmetro de 20 cm com uma pressão absoluta igual a 40 x 10⁵ Nm² cerca de 4 atm Um tubo com diâmetro interno de 10 cm conduz água ao banheiro que se localiza no segundo andar a 50 m de altura em relação a tubulação de entrada Sabendo que a velocidade do fluxo no tubo de entrada é de 15 ms ache a velocidade do escoamento a pressão e a vazão volumétrica na entrada da alimentação hidráulica do banheiro Dado massa específica e peso específico da água são respectivamente 1000kgm³ e 9800Nm³ Obs Responda essa questão na folha em branco seja organizado use caneta preta ou azul 3 Um engenheiro resfria um pedaço de ferro candente temperatura igual a 745ºC com massa igual a 1000 g mergulhandoo em um recipiente de massa desprezível contendo 750 g de água a 20ºC Supondo que não haja nem uma troca de calor com o meio ambiente A Qual a temperatura final da água B Qual a massa final de água restante no recipiente Dados Calor específico do Ferro 0114 calgºC calor latente de ebulição da água 540 calg e calor específico da água 1 calgºC Obs Responda essa questão na folha em branco seja organizado use caneta preta ou azul 4 Três moles de gás argônio considerado um gás ideal originalmente a uma pressão de 150 x 10⁴ Nm² e a um volume de 00280 m³ são aquecidos e expandidos sob pressão constante até um volume de 00435 m³ depois aquecidos a volume constante até que a pressão atinja 350 x 10⁴ Nm² a seguir resfriados e comprimidos à pressão constante até que o volume volte ao valor inicial de 00280 m³ e finalmente resfriados a volume constante até que a pressão volte ao valor original de 150 x 10⁴ Nm² A Desenhe o diagrama PV desse ciclo B calcule o trabalho total realizado pelo gás ou sobre o gás durante o ciclo C calcule o calor total trocado com o meio ambiente O Gás ganha ou perde calor nesse ciclo Dado R 8314 JmolK Cv 32 R e Cp 52 R Obs Responda essa questão na folha em branco seja organizado use caneta preta ou azul 5 Uma máquina térmica funciona seguindo o ciclo mostrado na figura abaixo A substância de trabalho é 20 mols de gás hélio que atinge uma temperatura máxima de 327 ºC considerando o hélio um gás ideal O processo b é isotérmico a pressão dos estados a e c é 10 x 10⁵ Nm² e pressão no estado b é 30 x 10⁵ Nm² Determine a eficiência dessa máquina térmica Obs Responda essa questão na folha em branco seja organizado use caneta preta ou azul