Questionário - 2023-2

Uma mistura gasosa é submetida a uma análise volumétrica e fornece os seguintes dados. componente Percentual em volume C4H10 20 C4H8 12 C4H6 18 N2 10 O2 25 CO2 15 Essa mistura de gases perfeitos está contida em um cilindro dotado de êmbolo, na temperatura de 150° C, pressão igual a 200 kPa, ocupando o volume de 0,5 m³. Essa mistura é comprimida segundo um processo adiabático e reversível até atingir o volume de 0,15 m³. Para essa mistura submetida a esse processo, assinale as alternativas corretas: PODEM EXISTIR MAIS DE UMA ALTERNATIVA CORRETA. a. o calor específico a pressão constante da mistura é aproximadamente igual a 1,7136 kJ/kg.K b. a temperatura no final do processo de compressão é aproximadamente igual a 250° C c. o módulo do trabalho de compressão é aproximadamente igual a 1120 kJ d. a massa da mistura é aproximadamente igual a 1,49 kg e. o calor específico a volume constante da mistura é aproximadamente igual a 1,3163 kJ/kg.K Considere um ciclo motor padrão ar ar OTTO, cuja relação de compressão é igual a 10. No início do processo de compressão a pressão é igual a 100 kPa e a temperatura de 30° C. Esse ciclo Otto é comparado com um ciclo padrão ar ar DIESEL, com as mesmas propriedades ar no início do processo de compressão, porém com relação de compressão igual a 19. Para que esse ciclo Diesel apresente um rendimento maior que o ciclo Otto, a temperatura aproximada (em graus Kelvin) no final do processo de expansão deve ser igual a: Uma turbina a gás funciona como um ciclo Brayton. O ar entra no compressor a 20° C e 100 kPa, e a relação de pressão através do compressor é 5:1. Se a transferência de calor ar na câmara de combustão (queimador) for de 1100 kJ/kg de ar e se a turbina for usada para propulsão a jato, a velocidade de saída do bocal, em m/s, é de aproximadamente O VALOR DEVE SER INTEIRO, SEM CASAS DECIMAIS. Considere um ciclo padrão motor a ar hipotético, formado pelos seguintes processos: compressão isotérpica, troca de calor à pressão constante, expansão isotérmica, troca de calor a volume constante. A relação de compressão é de 12 e no início do processo de compressão a pressão é igual a 110 kPa e temperatura de 250° C. A temperatura ao sair do ciclo, ao final, é igual a 2200 kJ/kg de ar. Para esse ciclo, o trabalho líquido produzido (em kJ/kg) é de aproximadamente. O VALOR DEVE SER INTEIRO, SEM CASAS DECIMAIS. Considere um ciclo padrão motor a ar hipotético constituindo por 3 processos: processo 1-2: compressão isotérmica, processo 2-3: fornecimento de calor ao ar à pressão constante e processo 3-1: expansão isotopropico No início do processo de compressão, tem-se P1=100 kPa e T1=20° C e no final desse processo a pressão é de 600 kPa. Para esse ciclo podemos afirmar que o rendimento térmico (em %) é de aproximadamente: O VALOR DEVE SER INTEIRO, SEM CASAS DECIMAIS. Um ciclo de turbina a gás é composto de um compressor, duas turbinas, um queimador e um regenerador. O ar entra no compressor a P1=1 relação de Pressão no compressor é P2/P1=4. O ar após sair do compressor entra em um regenerador, mantendo a mesma pressão (P2=P3), sai do regenerador e entra no queimador onde ocorre a troca de calor mantendo a pressão constante (P3=P4), segue para a primeira turbina onde expande até a pressão P5, segue este ar passa para o compressor. No ponto 5 (P5) é injetado na segunda turbina onde expande até o ponto 6, caracterizado pela pressão P6, produzido um ciclo em torno específico igual 1000 que pode alimentar uma máquina. Na pressão P6 o gás retoma ao regenerador, sem passar pelo queimador, mantendo a pressão constante até retornar o ponto 7. São conhecidos os seguintes dados do problema: a temperatura mínima do ciclo é de T4=1200 K; todos os processos no compressor e nas turbinas são adiabáticos e reversíveis, e o gás é modelado como gás perfeito, e P1=P6=P7, P2=P3=P4, T5=T6, T2=T7. Para esse ciclo, o rendimento térmico (em %) O VALOR DEVE SER INTEIRO, SEM CASAS DECIMAIS. Uma vazão de ar atmosférico entra em uma unidade de ar condicionado a 105 kPa e 35° C. A mistura ar-vapor d'água deixa a unidade de condicionamento de ar a 100 kPa e 20° C com umidade relativa de 95% e o líquido condensado também deixa a unidade a 20° C. Sabendo que a taxa de transferência de calor por kg de ar seco é de – 50 kJ/kg, pode-se afirmar que a umidade relativa na entrada da unidade de condicionamento de ar, em percentual, é de aproximadamente: O VALOR DEVE SER INTEIRO, SEM CASAS DECIMAIS. Uma vazão de ar atmosférico entra em uma unidade de ar condicionado a 105 kPa e 35º C. A mistura ar-vapor d'água deixa a unidade de condicionamento de ar a 100 kPa e 20º C com uma umidade relativa de 95% e o líquido condensado também deixa a unidade a 20º C. Sabendo que que a taxa de transferência de calor por kg de ar seco é de -5,0 kJ/kg, pode afirmar que a umidade relativa na entrada da unidade de condicionamento de ar, em percentual, é de aproximadamente: O VALOR DEVE SER INTEIRO SEM CASAS DECIMAIS. Resposta: Uma mistura contendo 50% de argônio e 50% de dióxido de carbono (CO₂ ) em volume está contida em um cilindro a 300 kPa e 150º C. A mistura de gases se expande segundo um processo isentrópico até a pressão de 150 kPa. O trabalho específico de expansão da mistura é de aproximadamente: a. 54.7 kj/kg b. 23.9 kj/kg c. 15.1 kj/kg d. 49.9 kj/kg e. 37.5 kj/kg ATIVIDADE ANTERIOR QUESTIONÁRIO 3 PRÓXIMA ATIVIDADE LISTA CAPÍTULO 4 COMPLEMENTAR Salvar tentativa