Atividades Termodinâmica

EXERCÍCIOS 07 Quando necessário XX 2 últimos dígitos do RGM Questão 1 Um motor de automóvel funciona em regime permanente desenvolvendo uma potência de 2XX HP veja a figura Conhecendose os seguintes elementos característicos do seu funcionamento determine o consumo horário de gasolina e a taxa de calor perdida Desprezar a potência elétrica para o acionamento da bomba Adote 1 HP 6408 kcalh calor específico da água 1 calgºC densidade 1 kgl Água de refrigeração do motor Entalpias kcalkg Temperatura ºC à 200 kPa Ar har 7 Entrada Saída Gases hg 22 40 80 Combustível hc 7XX0 Vazão volumétrica na bomba de água de 05 litros por segundo Relação entre consumo de ar e do combustível ṁarṁc 21 EXERCÍCIOS 08 Quando necessário adote aceleração da gravidade de 10 ms2 Questão 1 Uma turbina a vapor de água produz uma potência útil de 2 MW Na entrada da turbina se encontra a 8665ºC e 124 MPa É extraído uma linha a 260ºC e 41 MPa e na outra saída está como vapor saturado a 10 kPa Temse que a vazão mássica extraída é 20 da vazão mássica de entrada Determine a vazão mássica de entrada na turbina kgs ATIVIDADE Quando necessário XX 2 últimos dígitos do RGM Questão 1 Um conjunto cilindro pistão figura 1 possui inicialmente 01 kg de água a 1 MPa e 5XXºC O sistema é resfriado o pistão se desloca até encontrar os batentes resultando num volume igual à 13 do inicial e o processo termina quando atingese 25ºC Considerandose o sistema ideal determine o trabalho e o calor transferidos em kJ Questão 2 A figura 2 mostra uma representação esquemática e os dados pertinentes de um sistema de estrangulamento em série com um trocador de calor Refrigerante 134a entra na válvula sob a forma de líquido saturado a uma pressão de 9 bar saindo da válvula a uma pressão de 2 bar O refrigerante então entra no trocador de calor saindo a uma temperatura de 10C sem variação significativa em sua pressão Separadamente água líquida flui a 1 bar entrando no trocador de calor a uma temperatura de 25C com vazão de XX kgs e saindo a 1 bar como líquido a 15C Nesse sistema efeitos de energia cinética e potencial podem ser desprezados bem como a transferência de energia térmica por dispersão para as vizinhanças Determine a A temperatura em C do refrigerante na saída da válvula b A vazão mássica do refrigerante em kgs Dados adote 1 bar 100 kPa Adaptado MORAN 184 MORAN Michael J Princípios de Termodinâmica para Engenharia 8ª edição LTC 012018 VitalBook file Figura 1 Figura 2 Exercıcio 7 Dados P 266 HP 1 HP 640 8 kcalh har 7 kcalkg hg 22 kcalkg hc 7660 kcalkg Vag 0 5 Ls Tag 40C cp 1 kcalkgC ρ 1 kgL r mar mc 21 Solucao 1 Potˆencia util e calor para agua Pu 266 640 8 170452 8 kcalh mag 0 5 3600 1800 kgh Qag 1800 1 40 72000 kcalh 2 Balanco de energia mchc marhar Pu Qag mghg 7807 mc 242452 8 484 mc 7323 mc 242452 8 mc 33 109 kgh 3 Calor perdido total Qgases 337 mc 11157 7 kcalh Qperdido Qag Qgases 83157 7 kcalh Respostas Finais Consumo horario de gasolina 33 11 kgh Taxa de calor perdida 83158 kcalh 1 Exercıcio 8 Dados W 2 MW 2000 kJs Estado 1 p1 12 4 MPa T1 866 5C Estado 2 p2 4 1 MPa T2 260C m2 0 20 m1 Estado 3 p3 10 kPa vapor saturado Solucao 1 Entalpias h1 4300 0 kJkg h2 2830 5 kJkg h3 2583 9 kJkg 2 Balanco de energia m1h1 0 20 m1h2 0 80 m1h3 W m1 2000 4300 0 0 20 2830 5 0 80 2583 9 m1 2000 1666 78 1 1999 kgs Resposta Final Vazao massica de entrada 1 20 kgs 2 Atividade M2 Questao 1 Dados m 0 1 kg T1 566C P1 1 MPa V2 1 3V1 T3 25C Solucao 1 Estados termodinˆamicos Estado 1 v1 0 4281 m³kg u1 3264 6 kJkg Estado 2 v2 0 1427 m³kg u2 2095 3 kJkg Estado 3 v3 0 1427 m³kg u3 112 42 kJkg 2 Trabalho e calor W mP1v2 v1 0 1 1000 0 1427 0 4281 28 54 kJ U mu3 u1 0 1 112 42 3264 6 315 22 kJ Q U W 315 22 28 54 343 76 kJ Respostas Finais Trabalho 28 54 kJ Calor 343 76 kJ Questao 2 Dados R134a P1 9 bar lıq sat P2 2 bar T3 10C Agua T4 25C T5 15C m4 66 kgs 3 Solucao 1 Temperatura saıda da valvula h1 hf9 bar 250 50 kJkg h2 h1 250 50 kJkg T2 Tsat2 bar 10 09C 2 Vazao massica do refrigerante h3 402 63 kJkg vapor superaquecido a 2 bar e 10C h4 104 83 kJkg h5 62 99 kJkg mref 402 63 250 50 66 104 83 62 99 mref 152 13 2761 44 mref 18 15 kgs Respostas Finais Temperatura saıda valvula 10 1C Vazao massica refrigerante 18 15 kgs 4