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Termodinâmica Aplicada A termodinâmica é um assunto interessante e fascinante que trata da ciência da energia a qual é fundamental para a sustentação da vida Há muito tempo a termodinâmica é parte essencial dos currículos de ensino de engenharia em todo mundo No inicio a termodinâmica visou estudos sobre a capacidade de calor gerar trabalho Em seguida o estudo da termodinâmica aprofundouse e suas aplicações na engenharia ajudaram nas melhorias relativas ao bemestar humano Daqui em diante os desafios da termodinâmica consistem em continuar fornecendo conceitos e métodos essenciais para questões fundamentais para a sociedade como por exemplo contribuir para o estudo do uso mais eficaz dos combustíveis fósseis apoiar tecnologias que envolvam energia renovável desenvolver combustíveis mais eficientes atuar na atenuação do aquecimento global poluição e água ser suporte para aplicações na bioengenharia nanotecnologia e sistemas biomédicos Com isto podemos verificar o amplo campo de aplicações da termodinâmica que vai desde os organismos microscópicos até aplicações domésticas veículos de transporte sistemas de geração de potência e até mesmo a filosofia Até este momento estudamos a termodinâmica sabendo que o equilíbrio de energia deve ser mantido e que para isso a energia pode assumir diversas formas e ser transportada e transformada através delas Porém até o momento não podemos identificar que sentido a energia irá dar para todo o processo na sua condução Para tanto daremos continuidade aos estudos da termodinâmica introduzindo os conceitos de segunda lei e entropia para podermos entender o sentido que ocorrem os processos Além disso iremos aplicar esses conceitos para sistemas fechados e abertos e também estudar propriedades de mistura de gases Objetivos Gerais Dar continuidade dos conceitos de princípios básicos da Termodinâmica Clássica a fim de que os mesmos possam examinar equacionar e resolver os problemas que surgem no cotidiano do campo da Engenharia Térmica e afim Objetivos Específicos Desenvolver no aluno o raciocínio dedutivo para entender o relacionamento entre os conceitos da termodinâmica suas propriedades e ser capas de transportálo para suas diversas aplicações Conteúdo Programático Módulo I Segunda Lei da Termodinâmica e Ciclos Potência Refrigeração e Bomba de Calor Módulo II Processo Reversível Ciclo de Carnot e Rendimento Módulo III Entropia Conceito Desigualdade de Clausius Substâncias PurAs Processos Reversíveis Relações Termodinâmicas TdS Diagramas Ts e hs Substância Incompressível Gás Ideal Politrópio e Irreversibilidade Geração de Entropia Exercícios Módulo IV Segunda Lei da Termodinâmica Aplicada a Volume de Controle Regime Permanente Eficiência Exercícios Módulo V Psicometria Mistura de Gases Ideais Princípios da Psicometria Bibliografia Bibliografia Básica Borgnakke C e Sonntag RE Fundamentos da Termodinâmica 7ª Ed Editora Edgard Blucher 2010 Moran MJ e Shapiro HN Princípios de Termodinâmica para Engenharia 6ª Ed Editora LTC 2009 Çengel YA e Boles MA Termodinâmica 5ª Ed Editora McGrawHill 2007 Bibliografia Complementar Wylen GJ SonntagRE e Borgnakke C Fundamentos da Termodinâmica Clássica 4ª Ed Editora Edgard Blucher 1997 Luiz AM Termodinâmica Teoria e Problemas Resolvidos 1ª Ed Editora LTC 2007 Potter MC e Scott EP Termodinâmica 1ª Ed Editora Thomson Learning 2006 Smith JM Van Ness HC e Abbott MM Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química 7ª Ed Editora LTC 2007 IenoG Negro L TERMODINAMICA São Paulo PrenticeHall 2007 Exercício 9 O calor cedido a um gerador de vapor deve ser medido Sabendo que o fluxo de combustível é de 1000 Kgh e o rendimento da Geração de Vapor é de 75 podemos afirmar que passa pelo gerador de vapor uma quantidade de calor que em Kcalh é de a 60500 b 65500 c 70500 d 75500 e 80500 O aluno respondeu e acertou AlternativaC Comentários C Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 11 Um Ciclo de Refrigeração Básico possui uma variação de entalpia de 120 KcalKg se o fluxo de massa que atravessa o ciclo é de 150 Kgh podemos afirmar que a capacidade térmica do ciclo em TR é de a 42 b 53 C 59 D 61 E 63 O aluno respondeu e acertou AlternativaC Comentários C Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 12 Uma máquina cíclica fornece 38000 Kcalh para uma fonte fria cuja temperatura é de 75C A máquina produz uma potência de 140 cv e a máxima temperatura atingida no ciclo é de 1500C O calor absorvido pela máquina em Kcalh é de A 38000 B 42100 C 126508 D 132206 E 138508 O aluno respondeu e acertou AlternativaC Comentários C Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 14 Um Ciclo Rankine opera com pressão de 1000 psia e 800F na entrada da turbina e uma pressão de condensação de 10 psia O rendimento térmico do ciclo em é de A 242 B 266 C 320 D 388 E 410 O aluno respondeu e acertou AlternativaD Comentários D Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 16 É impossivel admitirse uma máquina térmica que produza trabalho trocando calor com uma única fonte de calor Esta frase foi dita por A Sadi Carnot B Clausius C Rankine D KelvinPlanck E Fourier O aluno respondeu e acertou AlternativaD Comentários D Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 17 O Ciclo de Rankine diferenciase do Ciclo de Carnot por possuir dois processos A ioentrópicos B isobáricos C isotérmicos D isométricos E isoentálpicos O aluno respondeu e acertou AlternativaB Comentários B Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 19 Um bocal de expansão é um dispositivo por onde passa um fluido compressível que sofre A redução de pressão aumento de velocidade e aumento de volume B aumento de pressão diminuição de velocidade e diminuição de volume C redução de pressão diminuição de volume e diminuição de velocidade D aumento de pressão aumento de volume e aumento de velocidade E redução de pressão aumento de volume e velocidade constante O aluno respondeu e acertou AlternativaA Comentários A Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 20 Um condensador recebe vapor de água com uma pressão de 50 psia e 131 de umidade e uma velocidade de 1200 Fs O valor da sua entalpia em Btulb é de A 1000 B 2000 C 3000 D 4000 E 5000 O aluno respondeu e acertou AlternativaA Comentários A Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino Exercício 21 Uma turbina adiabática apresenta fluxo de massa de vapor de 1200 lbhora e entalpia de entrada de 1374 Btulb e de saída de 100237 Btulb O trabalho da turbina em hp é de A 17537 B 180 C 27537 D 1954 E 27137 O aluno respondeu e acertou AlternativaA Comentários A Conforme conteúdo aplicado nos módulos de ensino