exames termodinamica

TERMODINÂMICA
1 Fevereiro, Duração: 02:00

ENGENHARIA BIOMÉDICA + ENGENHARIA MECÂNICA

AVALIAÇÃO DISTRIBUÍDA - TESTE 2 - A

Nome:

Nº

EB 

EM 

1. Num ciclo de Rankine a água condensa à temperatura de 29 °C, evapora à temperatura de 249 °C, e atinge uma temperatura de sobreaquecimento de 550 °C, que é igual à temperatura de reaquecimento.
Sabe-se que à entrada da bomba se tem líquido saturado, e que o vapor atinge um título de 90% no fim do segundo andar de expansão (saída da turbina de baixa pressão). O caudal da instalação é de 50 t/h.
Considere as turbinas e as bombas isentrópicas.

a. Faça o esquema da instalação e acompanhe-o com o gráfico T-s.

(1 val.)

b. Determine o rendimento térmico da instalação.

(6 val.)

c. Qual a potência calorífica que é necessário fornecer à instalação?

(2 val.)

2. Considere um ciclo padrão diesel a ar (cP = 1,005 kJ/kg K, rar = 0,287 kJ/kgK) com as seguintes características: ð a temperatura dos produtos resultantes da combustão é de 1000 °C; ð no início da compressão a temperatura do fluido é de 20 °C e a pressão de 1 bar; ð a pressão máxima do ciclo é de 40 bar.

a. Caracterize o ciclo pelos seus processos e determine as propriedades (p, v, T) em cada estado
b. Calcule o rendimento térmico do ciclo
c. Calcule a Pressão Média Efectiva do ciclo

3.

(3 val.)
(1,5 val.)
(1 val.)

Uma bomba de calor é usada para manter uma sala de informática com uma temperatura constante de 23 °C.
A essa temperatura de referência, a casa perde 60000 kJ/h de calor para o exterior pelas paredes e janelas, enquanto que a energia gerada pela ocupação, luzes e computadores atinge os 10000 kJ/h.

a. Considerando o COP da bomba de calor de 3, determine a potência que deve alimentar a bomba de calor.
(1 val.)

b. Analise a funcionalidade desta bomba de calor, à luz da segunda lei da termodinâmica, caso ela funcione num local em que a temperatura do ar exterior é de -5 °C.
(1,5 val.)

4. A