2 Prova 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 2ª Prova ERE 2. Boa sorte! 1)O ciclo de refrigeração de um aparelho de condicionamento de ar possui coeficiente de desempenho 3,5 e deve manter um laboratório a 18ºC em um dia de temperatura externa 30ºC. Se a energia a ser retirada do ambiente (carga térmica) for 1000 W, determinar a potência necessária para acionar o condicionador de ar. Se fosse um refrigerador de Carnot, qual seria a potência para as mesmas temperaturas? (1,0 ponto) 2)Ar a 400 K e 100 kPa é comprimido, num conjunto cilindro-pistão, até 1000 kPa. Se o processo for isentrópico, determinar a temperatura final e o trabalho necessário. (1,0 ponto) 3)Num ciclo de Rankine simples, vapor deixa o gerador de vapor a 10 MPa e 500ºC. Se a pressão no condensador for 50 kPa, qual a eficiência do ciclo. (2,0 pontos) 4)Considerar um ciclo de Rankine regenerativo. Vapor entra na turbina de alta pressão a 10 MPa e 550ºC e é expandido até 1000 kPa. Parte deste vapor a 1000 kPa é usada para aquecer a água de alimentação do gerador de vapor. O restante do vapor é expandido numa turbina de média pressão até 10 kPa (pressão do condensador). Se as eficiências na turbina e na bomba forem 0,85 e a potência produzida for 100 MW, calcular: a eficiência térmica e a fração da massa usada para aquecimento da água de alimentação. (3,0 pontos) 5) Ar a 35ºC, 100 kPa e 50% de umidade relativa entra num umidificador. Água líquida a 20ºC é adicionada ao equipamento. Sabendo que o ar úmido sai a 25ºC, qual a umidade absoluta da saída e qual a massa de água líquida adicionada? Considerar a massa de ar seco for 0,02 kg/s. (1,5 pontos) 6)Ar atmosférico com temperatura de bulbo seco (TBS) 43ºC e temperatura de bulbo úmido (TBU) 29ºC entra numa câmara isolada (adiabática) e é misturado com outra corrente de ar de TBU 12ºC e TBS 16ºC. A segunda corrente tem vazão de massa o dobro da primeira corrente. Se a pressão for de 100 kPa, determinar a temperatura e a umidade relativa da corrente de saída. (1,5 pontos)