Lista 3- Propriedades das Substâncias Puras-2021 2

Lista 3- Propriedades das substâncias puras ------------------------------------------------------------------- Propriedades usando o EES 1) Determine a fase da substância no estado dado usando o EES a) Água 100 ° C, 500 kPa b) Amônia -10 ° C, 150 kPa c) R-12 0 ° C, 350 kPa 2) Determine se a água em cada um dos seguintes estados é um líquido comprimido, um vapor superaquecido ou uma mistura de líquido e vapor .Faça uma vez utilizando a tabela e uma o EES a) P = 10MPa, v = 0,003 m3 / kg b) 1MPa, 190 °C c) 200°C, 0,1 m3 / kg d) 10 kPa, 10 °C ------------------------------------------------------------------- Sistemas fechados e tabela de propriedades 3) O vapor de água saturado a 200 kPa está em um cilindro de pistão de pressão constante. Nesse estado, o pistão está a 0,1 m da parte inferior do cilindro. Qual é essa distância e a temperatura se a água for resfriada para ocupar a metade do volume original? 4) Um recipiente rígido selado de 2 m3 contém uma mistura saturada de líquido e vapor R-134a a 10 °C. Se for aquecido a 50 °C, a fase líquida desaparece. Encontre a pressão a 50°C e a massa inicial do líquido. 5) Um copo é limpo em água quente a 45oC e colocado na mesa de baixo para cima. O ar ambiente a 20oC que estava preso no vidro é aquecido até 40oC e parte dele vaza, de modo que a pressão resultante no interior é 2 kPa acima da pressão ambiente de 101kPa. Agora o vidro e o ar dentro esfriam até a temperatura ambiente. Qual é a pressão dentro do vidro? 6) A água em um pistão-cilindro está a 90 °C, 100 kPa, e a carga do pistão é tal que a pressão é proporcional ao volume, P = CV. O calor é agora adicionado até que a temperatura alcance 200 °C. Encontre a pressão final e também o título se estiver na região de duas fases. 7) Um arranjo de pistão-cilindro, mostrado na Fig. P3.111, contém ar a 250 kPa, 300 °C. O pistão de 50 kg tem um diâmetro de 0,1 m e empurra inicialmente contra os batentes. A atmosfera está a 100 kPa e 20 °C. O cilindro agora esfria conforme o calor é transferido para o ambiente. a. A que temperatura o pistão começa a descer? b. Quão longe o pistão caiu quando a temperatura atinge o ambiente? 8) Água líquida saturada contida em um tanque rígido e fechado é resfriada a um estado final onde a temperatura é de 50 °C e as massas de vapor saturado e líquido presente são 0,03 e 1.999,97 kg, respectivamente. Determine a transferência de calor para o processo, em kJ. 9) Uma mistura de vapor líquido de duas fases de H2O com um título de 25% está contida em um conjunto pistão-cilindro, conforme mostrado na Fig. P3.40. A massa do pistão é de 40 kg e seu diâmetro é de 10 cm. A pressão atmosférica envolvente é de 1 bar. As posições inicial e final do pistão são mostradas no diagrama. Conforme a água é aquecida, a pressão dentro do cilindro permanece constante até que o pistão atinja o limite. A transferência de calor para a água continua até que sua pressão seja de 3 bar. O atrito entre o pistão e a parede do cilindro é insignificante. Determine a quantidade total de transferência de calor, em J. Adote g=9,81 m/s2 10) Um quilograma de ar, inicialmente a 5 bar, 350 K e 3 kg de dióxido de carbono (CO2), inicialmente a 2 bar, 450 K, são confinados a lados opostos de um contêiner rígido e bem isolado, conforme ilustrado na Fig. P3.62. A partição é livre para se mover e permite a condução de um gás para outro sem armazenamento de energia na própria partição. O ar e o dióxido de carbono se comportam como gases ideais. Determine a temperatura final de equilíbrio, em K, e a pressão final, em bar, assumindo calores específicos constantes. ------------------------------------------------------------------- Gases Ideais 11) Um balão esférico de hélio de 10 m de diâmetro está nos estados T e P, 15oC e 100 kPa. Quanto hélio contém? Ele pode levantar uma massa total igual à massa do ar atmosférico deslocado. Quanta massa do tecido do balão e da gaiola pode ser levantada?