Exercícios Resolvidos Termodinâmica - Sistemas Fechados Turbinas Refrigeração

1 Um sistema fechado contendo 50 kg de nitrogênio a 220 C passa por um processo isotérmico de 650 kPa para 100 kPa Determine o volume inicial desse sistema o trabalho realizado e a transferência de calor durante esse processo Dado MN2 28 gmol 20 pontos 2 Vapor escoa em regime permanente por uma turbina adiabática Na entrada o vapor está a 10 MPa 400 C e 100 ms e na saída a 75 kPa 95 de título e 60 ms O fluxo de massa do vapor é de 30 kgs Determine a A variação da energia cinética 10 ponto b A potência produzida 10 ponto c A área de entrada da turbina 10 ponto 3 Um arranjo pistãocilindro isolado contém 12 L de água líquida saturada à pressão constante de 325 kPa A água é agitada por uma roda de pás e ao mesmo tempo uma tensão de alimentação de 220 V ligada a um resistor colocado na água faz circular uma corrente de 80 por 95 minutos Considerando que dois terços do líquido evaporam durante esse processo a uma pressão constante determine o trabalho realizado pelas pás 25 pontos 4 O evaporador de um ciclo de refrigeração é basicamente um trocador de calor em que um refrigerante é evaporado por absorção de calor a partir de um fluido Refrigerante22 entra em um evaporador a 200 kPa com um título de 22 a uma vazão volumétrica de 005 m3min O R22 deixa o evaporador à mesma pressão superaquecido a 5 C O refrigerante é evaporado por absorção de calor do ar cuja vazão mássica é de 2880 m³h Determine a A taxa de calor absorvido a partir do ar 15 pontos b A variação de temperatura do ar 10 ponto As propriedades do R22 na entrada e de saída do evaporador são h1 2202 kJkg v1 00253 m³kg e h2 3980 kJkg Formulário W V1V2 PdV n R T ln V2V1 processo isotérmico W v1v2 P dV P ΔV pressão constante Q W ΔU ΔEc ΔEp ΔU m u2 u1 ΔEc m2 v2² v1² ΔEp m g z2 z1 Q W ΔH ΔĖc ΔĖp ΔH m h2 h1 ΔEc m2 v2² v1² ΔEp m g z2 z1 m ρ V ρ Ac vmed y yt x yv yl Welet WeletΔt Welet V i v Vm Ṽm v Ṽm COPR QlWliq COPRrev 1THTL 1 Q m cp ΔT ΔSFQ QHTH ΔSFP QLTL Sger ΔSFQ ΔSFF wbent v1 P2 P1 wbent h2 h1 qent h3 h2 qsai h1 h4 wtsai h4 h3 Wliq Wtsai Wbent η Wliqqent 1 qsaiqent Wliq m wliq Qsai m qsai