Lista de Termo

Um aquecedor está representado no diagrama O sistema opera com R410a como fluido refrigerante em regime permanente A troca de calor com a sala ocorre no condensador que processa ar a uma vazão volumétrica de entrada de 028 m³ s¹ Considerar o ar um gás ideal R 8314 J mol¹ K¹ com um cpT 101 kJ kg¹ K¹ constante m Ar 2897 g mol¹ O compressor está em uma temperatura constante de 20C e a sua potência é de 50 kW Os estados das correntes estão detalhados na tabela abaixo do diagrama Corrente Pressão bar Temperatura C Estado Título Entalpia kJ Entropia kJ K¹ 1 33 0 2 14 80 3 14 28 4 33 LV 5 15 20 Vₛ 1 6 1 50 Vₛ 1 Com base no sistema proposto e nos dados calcular Resposta Vazão mássica do R410a no sistema Taxa de transferência de calor entre o condensador e o ar Taxa de geração de entropia no condensador Título do vapor na saída da válvula de expansão Taxa de geração de entropia na válvula de expansão Taxa de transferência de calor entre o evaporador e o ambiente Taxa de transferência de calor entre o compressor e o ambiente A taxa de geração de entropia no compressor Considere dois sistemas do tipo cilindropistão cada um contendo 1 kg de NH₃ como líquido saturado a 30C No primeiro sistema um processo reversível transfere calor para o NH₃ tornandoo em vapor saturado No segundo sistema um agitador aplica trabalho transformando NH₃ em vapor saturado adiabaticamente Em ambos os processos o pistão se move livremente sem atrito A partir do enunciado proposto determinar Resposta Trabalho de fronteira para o primeiro sistema Quantidade de calor transferida para o primeiro sistema Trabalho líquido realizado para o segundo sistema Trabalho de eixo fornecido para o segundo sistema Entropia gerada no segundo sistema Considerando que em ambos os sistemas a quantidade total de energia fornecida foi suficiente para levar o NH₃ de líquido saturado para vapor saturado discutir a diferença entre os valores do calor fornecido ao primeiro sistema e do trabalho fornecido ao segundo sistema 3 Água a montante de uma barragem é admitida em uma tubulação de alimentação de uma turbina hidrelétrica a uma pressão de 24 psia e uma velocidade de 5 ft s¹ A água deixa a turbina por um tubo de descarga a 200 ft abaixo do ponto de admissão a uma pressão de 19 psia velocidade de 45 ft s¹ e volume específico de 001602 ft³ lb¹ O diâmetro do tubo de saída é de 5 ft Considere a aceleração da gravidade 33 ft s² Utilizando um valor de R 130 por kW h de eletricidade determine a receita gerada pelo sistema em 30 dias 4 Considere uma planta de vapor operando em regime permanente conforme o esquema A eficiência isentrópica da bomba é de 90 Neste sistema a razão de trabalho da bomba e da turbina é chamada de razão de trabalho reverso BWR Determinar o BWR considerando os seguintes casos a Bomba e turbina adiabáticas b Bomba e turbina perdendo calor à 12 KW e 02 KW respectivamente em termos de taxa de transferência de calor Para cada caso a determinação do BWR deverá ser suportada por meio da obtenção das propriedades termodinâmicas da corrente 4 por duas formas i utilizando as tabelas de propriedades para a água ii utilizando a identidade termodinâmica T ds dh v dp Discutir as diferenças entre as duas formas de determinação e a implicação na análise dos sistemas 4 Considere uma planta de vapor operando em regime permanente conforme o esquema A eficiência isentrópica da bomba é de 90 Neste sistema a razão de trabalho da bomba e da turbina é chamada de razão de trabalho reverso BWR Determinar o BWR considerando os seguintes casos a Bomba e turbina adiabáticas b Bomba e turbina perdendo calor à 12 KW e 02 KW respectivamente em termos de taxa de transferência de calor Para cada caso a determinação do BWR deverá ser suportada por meio da obtenção das propriedades termodinâmicas da corrente 4 por duas formas i utilizando as tabelas de propriedades para a água ii utilizando a identidade termodinâmica T ds dh v dp Discutir as diferenças entre as duas formas de determinação e a implicação na análise dos sistemas 5 Compare e discuta os valores da variação de entalpia obtidos utilizando a tabela de propriedades e por meio do calor específico para o N₂ quando aquecido isobaricamente de 300 K até 1000 K a 100 kPa Admitir o N₂ como gás ideal com um cp 2898 J mol¹ K¹ constante 6 Vapor de água entra em uma turbina em regime permanente com uma vazão mássica de 4600 kg h¹ A turbina desenvolve uma potência de 1000 kW Na entrada a pressão é de 60 bar a temperatura é de 400C e a velocidade é de 10 m s¹ Na saída a pressão é de 01 bar o título é 09 e a velocidade é 30 m s¹ Discutir a influência da energia cinética do vapor na turbina no calor transferido para a sua vizinhança 7 Um trocador de calor resfria vapor de água a 01 bar com um título de 095 até condensar a pressão constante e à uma temperatura de 45C O condensador recebe água fria a 20C em contrafluxo que deixa o equipamento à 35C a pressão constante O equipamento opera em regime permanente Determinar a Razão entre as vazões mássicas da água de resfriamento e do vapor condensado b Taxa de transferência de calor entre o vapor e a água de resfriamento por unidade de massa 8 Uma válvula de expansão opera com R410a O fluido entra na válvula com 10C a 14 bar e deixa a válvula como uma mistura de líquido e vapor a 33 bar Determinar a Temperatura do fluído ao deixar a válvula de expansão b O título da mistura líquido e vapor c A taxa de geração de entropia na válvula de expansão 9 Considere uma turbina em que o vapor entra a 2 MPa e 350C e sai como vapor saturado a 100 kPa A turbina cede 6 kJ kg¹ para suas vizinhanças na forma de calor Demonstrar se este processo é possível