Lista 7 - Termodinâmica 2021 1

– Sétimo Exercício avaliativo de Termodinâmica 2021/1 – Professor Botelho, F. M. Atenção, pessoal! A fim padronizarmos os exercícios e a forma como vocês os enviam para correção e a fim de melhorar no feedback dos mesmos para vocês, seguem algumas orientações para a elaboração do exercício a ser enviado no AVA. 1) Todos os exercícios deverão ser elaborados no Power Point. As questões resolvidas deverão ser inseridas como imagens (fotos) nos slides. Evite colocar mais de um exercício num mesmo slide! Não enviem arquivos em formato .pdf pois neste formato eu não consigo dar um feedback satisfatório das atividades para vocês. 2) Os nomes dos arquivos deverão ser do tipo: Exercício_X_Fulano_e_Ciclano (X é o exercício que está sendo realizado, neste caso X = 7) 3) Todas as questões deverão ser redigidas à mão numa folha qualquer (mesmo as discursivas) sendo tirada uma foto ou escaneada para ser inserida no Slide do Power point. 4) Basta que um dos membros do grupo envie a questão no AVA. TODAVIA, os dois alunos deverão assinar a atividade. A assinatura pode ser digitalizada, caso algum dos membros do grupo esteja impossibilitado de assinar a atividade. 5) Caso for identificada cópia de exercícios/atividades, os mesmos terão a nota dividida por quantas forem as cópias identificadas. 6) Por fim, se atentem ao tempo para submissão da atividade no AVA pois em hipótese alguma irei receber esta atividade por outro meio ou fora do prazo. ATENÇÃO PESSOAL! Para o presente exercício avaliativo não haverá mecanismo de seleção aleatória, semelhante aos anteriores. No caso deste exercício, como abordado no nosso grupo de mensagens, numerei as duplas que vem fazendo os exercícios e fiz um sorteio para direcionar qual vocês fariam. Assim, os exercícios a seguir já estão com os nomes dos alunos indicados. SE ATENTEM À ISSO, POIS CASO ENTREGUEM OS EXERCÍCIOS INCORRETOS, VALERÃO A METADE DA NOTA! NOME(s): Ana Paula Floriano Buttner - Jaine Sirtoli Ribas DATA: 11/03/2022 RGA(s): 201911809002 - 201911809015 QUESTÕES TEÓRICAS 1) Vimos em aula que um volume de controle é um dispositivo utilizado para modificar alguma característica termodinâmica de um fluido em escoamento. A seguir temos uma imagem de um ventilador centrífugo. Para este dispositivo, responda: a) Podemos considerar este dispositivo um volume de controle, ou seja, este dispositivo promove alguma alteração termodinâmica no ar que flui por este dispositivo? b) Caso este dispositivo puder ser considerado um volume de controle, quais seriam as considerações termodinâmicas possíveis de serem aplicadas a este dispositivo para se poder fazer o balanço de energia e massa pela Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle? c) Como ficaria a Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle para avaliação deste dispositivo? QUESTÕES APLICADAS 1) Uma agroindústria utiliza água retirada de um rio como fluido de resfriamento em um trocador de calor que recebe ar aquecido. A taxa de alimentação de ar é de 1,5 kg s-1. O ar entra no trocador de calor à 600 °C e deve sair com, no máximo, 90 °C. O resfriamento do ar ocorre à pressão constante de 1 MPa. A água de resfriamento entra no trocador de calor à 25 °C e 0,1 MPa e o deixa como líquido saturado. a) Apresente todas as considerações termodinâmicas pertinentes para avaliar este volume de controle. b) Para fazer este exercício, devemos fazer uma consideração quanto à água do rio, qual seria? c) Determine a vazão de água a ser utilizada neste trocador de calor. NOME(s): Daniel Carlos Falanque Maltez - Leticia Gabrielli Mansilha Dos Santos DATA: 11/03/2022 RGA(s): 201911809009 - 201911809021 QUESTÕES TEÓRICAS 2) Vimos em aula que um volume de controle é um dispositivo utilizado para modificar alguma característica termodinâmica de um fluido em escoamento. A seguir temos uma imagem de um secador de cabelo. Para este dispositivo, responda: a) Podemos considerar este dispositivo um volume de controle, ou seja, este dispositivo promove alguma alteração termodinâmica no ar que flui por este dispositivo? b) Caso este dispositivo puder ser considerado um volume de controle, quais seriam as considerações termodinâmicas possíveis de serem aplicadas a este dispositivo para se poder fazer o balanço de energia e massa pela Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle? c) Como ficaria a Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle para avaliação deste dispositivo? QUESTÕES APLICADAS 1) Um difusor adiabático é alimentado com 0,2 kg s-1 de ar à 180 kPa e 130 °C. O ar deixa o difusor à 500 kPa. Sabendo que a velocidade de escoamento do ar é de 600 m s-1 na entrada e de 60 m s-1 na saída do difusor, determine a temperatura do ar na seção de saída do difusor. NOME(s): Caroline Ferreira Aguilera - Fábio Luis Freitag DATA: 11/03/2022 RGA(s): 201311809022 - 201513809001 QUESTÕES TEÓRICAS 3) Vimos em aula que um volume de controle é um dispositivo utilizado para modificar alguma característica termodinâmica de um fluido em escoamento. A seguir temos uma imagem de um ventilador axial. Para este dispositivo, responda: a) Podemos considerar este dispositivo um volume de controle, ou seja, este dispositivo promove alguma alteração termodinâmica no ar que flui por este dispositivo? b) Caso este dispositivo puder ser considerado um volume de controle, quais seriam as considerações termodinâmicas possíveis de serem aplicadas a este dispositivo para se poder fazer o balanço de energia e massa pela Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle? c) Como ficaria a Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle para avaliação deste dispositivo? QUESTÕES APLICADAS 1) Uma turbina a vapor d’água é alimentada com vapor proveniente de duas caldeiras. Uma caldeira gera vapor a 2,0 MPa e 300 °C e a vazão encaminhada a turbina é igual a 27 kg s-1. A outra caldeira gera vapor a 1,0 MPa e 600 °C e a vazão encaminhada a turbina é de 8,0 m3 s-1. Admitindo que a turbina descarregue vapor saturado à 50 kPa, Deseja-se saber: a) As considerações termodinâmicas pertinentes para avaliar este volume de controle. b) A potência produzida pela turbina. c) Qual das duas caldeiras fornece, individualmente, maior quantidade de energia à turbina? NOME(s): Eduarda De Alencar Grifante - Joao Pedro De Almeida Silva DATA: 11/03/2022 RGA(s): 201911809012 - 201911809018 QUESTÕES TEÓRICAS 4) Vimos em aula que um volume de controle é um dispositivo utilizado para modificar alguma característica termodinâmica de um fluido em escoamento. A seguir temos uma imagem de um chuveiro elétrico. Para este dispositivo, responda: a) Podemos considerar este dispositivo um volume de controle, ou seja, este dispositivo promove alguma alteração termodinâmica no ar que flui por este dispositivo? b) Caso este dispositivo puder ser considerado um volume de controle, quais seriam as considerações termodinâmicas possíveis de serem aplicadas a este dispositivo para se poder fazer o balanço de energia e massa pela Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle? c) Como ficaria a Primeira Lei da Termodinâmica para volumes de controle para avaliação deste dispositivo? QUESTÕES APLICADAS 1) Uma bomba utilizada num sistema de irrigação, bombeia 15 L s-1 de água de um rio para um reservatório que está localizado num nível a 110 m superior do rio para posteriormente ser usada num sistema de irrigação. A temperatura da água no rio é, em média 15 °C, e a pressão ambiente é igual a 100 kPa. Admita que a temperatura da água seja sempre 15 °C a) Apresente todas as considerações termodinâmicas pertinentes para avaliar este volume de controle. b) Determine a potência necessária para operar a bomba.