1 avaliação Ere 2-2022 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA FLORESTAL DISCIPLINA DE TERMODINÂMICA Profa. Dra. Simone Ribeiro Morrone 1ªAvaliação ERE 2. Boa sorte! 1)Um gás é expandido, num conjunto cilindro-pistão, de 800 kPa e 0,0136 m3 até 350 kPa, segundo um processo politrópico com pV1,3 = constante. Se a energia interna decrescer 29,8 kJ/kg e a massa do gás for 0,183 kg, determinar o calor transferido.(1,0 ponto) 2)Esboçar o diagrama p x V, calcular o trabalho e o calor de cada etapa e o trabalho total para o ciclo termodinâmico fechado, de um gás ideal, composto dos seguintes processos: 1-2: isovolumétrico, V1= V2 = 0,028m3, ∆U = 300 kJ 2-3: expansão isotérmica, pV = constante, U3 = U2 3-1: isobárico, p = 150kPa, W31 = -10,5 kJ (2,0 pontos) 3)Determinar o volume ocupado por 2 kg de gás nitrogênio (N2) a 10 MPa e 200 K, usando: a)equação do gás ideal b)fator de compressibilidade c)tabela termodinâmica (1,5 pontos) 4)Ar entra em um volume de controle a 1 MPa, 400 K e 20 m/s através de uma área de 20 cm2. Na saída, a pressão é 600 kPa, temperatura 345 K e velocidade 330 m/s. Se o ar for um gás ideal e o regime permanente, calcular a vazão mássica (em kg/s) e a área da seção de saída (em cm2). Usar a conservação da massa. (2,0 pontos) 5)Vapor entra numa turbina, isolada termicamente, a 3 MPa, 400ºC e 85 m3/min. Uma certa quantidade de vapor é extraída a 500 kPa, 180ºC. O restante do vapor expande até 6 kPa e título 90%. Se a potência produzida for 11400kW, quais as vazões de massa em cada saída? (1,5 pontos) 6)Um tanque de 1m3 contém amônia a 150 kPa e 25ºC. O tanque está conectado a uma linha de amônia a 1200 kPa e 60ºC. A válvula é aberta e amônia da linha entra no tanque até que metade do volume total esteja ocupado por líquido a 25ºC. Calcular o calor envolvido no processo. (2,0 pontos)