Lista 1 Ead - Termodinâmica - 2022-2

Universidade De São Paulo Faculdade de Engenharia de Alimentos Departamento de Engenharia de Alimentos (ZEA) Curso: Engenharia de Alimentos Disciplina: Termodinâmica (ZEA0466) – Turma EAD Docente: Profa. Dra. Izabel C. F. Moraes Discentes PAE: Kamila de Lima Santos e Handrey Fernandes de Sousa Data: 18 de agosto de 2022 1) I. Uma vela está queimando em uma sala bem isolada. O sistema está definido na Fig. 1. Existe alguma transferência de calor durante esse processo de queima? (Justifique). II. Uma batata que inicialmente estava à temperatura ambiente (25 ºC) está sendo assada em um forno mantido a 200 ºC (Fig. 2). Se o sistema é a batata, qual a interação de energia entre o sistema e a vizinhança? III. Um forno elétrico bem isolado está sendo aquecido por seu elemento aquecedor. Considere como seu sistema: (a) todo o forno (Fig. 3.a) e (b) só o ar do forno (sem o elemento aquecedor) (Fig. 3.b). Determine para os casos (a) e (b) se há uma interação de calor ou trabalho. 2) Complete a tabela abaixo considerando a água como substância. Se necessário, utilize interpolação linear. P (MPa) T (°C) U (kJ/kg) x (se necessário) 7.0 0.0 7.0 1.0 7.0 0.05 7.0 600 7.0 100 7.0 460 3) Um tanque rígido de 1,8 m3 contém vapor de água a 220 ºC. Um terço do volume está na fase líquida e o restante sob a fase vapor. Determine (a) a pressão (b) o título da mistura e a (c) a massa específica da mistura. Universidade De São Paulo Faculdade de Engenharia de Alimentos Departamento de Engenharia de Alimentos (ZEA) Curso: Engenharia de Alimentos 4) Um tanque rígido de volume igual a 3 m3 contém 16 kg de mistura líquido e vapor de água a 60 ºC. Em seguida a água é aquecida lentamente. Determine a temperatura na qual o líquido do tanque é completamente vaporizado. Identifique o processo em um diagrama T-v com relação às linhas de saturação. 5) Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono (CO2) representado na fig.4 abaixo e responda as questões. a) Qual a fase o CO2 quando a sua temperatura for de -60 °C e a pressão 50 atm? b) Uma certa quantidade de CO2 líquido é submetida a uma pressão de 56 atm e está confinada em um recipiente. Se o líquido for aquecido, mantendo-se a pressão constante, qual o valor da temperatura em que irá ocorrer a vaporização? c) Qual o valor da temperatura e da pressão do ponto triplo do CO2? d) Uma pedra de gelo seco (CO2) está submetida a uma pressão de 2 atm. Ela é aquecida, mantendo-se a pressão constante. Em um determinado instante começa a ocorrer uma mudança de fase. Qual o nome dessa mudança? 6) Um tanque rígido contém vapor d’água a 250 °C a uma pressão desconhecida. Quando o tanque for resfriado a 150 °C, o vapor começará a condensar. Estime a pressão inicial do tanque. 7) Determine o volume específico, a energia interna e a entalpia da água líquida comprimida a 100 °C e 15 MPa usando a aproximação de líquido saturado. Compare esses valores com aqueles obtidos nas tabelas de líquido comprimido.