Termodinamica

Questão 1

Vapor úmido em um sistema cilindro-pistão é submetido a um processo politrópico, com n=2, de um estado inicial onde P1=300KPa, ui=2345,36 KJ/Kg para um estado final onde P2= 3,0Mpa, e u2=2838,1 KJ/Kg. Durante o processo, há uma transferência de calor do vapor de magnitude desconhecida. A massa de vapor é 0,6Kg. Desprezando as variações nas energias cinéticas e potencial, calcule o trabalho (em KJ) e o calor (em KJ).

Questão 2

Um gás é submetido a um ciclo termodinâmico composto de 5 processos:

processo 1-2: compressão com PV = constante, de P1 = 1 bar, V1= 1,6 m³ até V2 = 0,2 m³. processo 2-3:processo isobárico até com V3 = 1,2 m³.
Processo 3-4: Expansão com Pv¹ ’² constante até V4 = 1,4 m³. processo 4-5:processo isobárico até V5 = 1,6 m³. processo 5-1:processo isovolumétrico.

Não há variações de energia cinética e potencial. Determine o calor líquido do ciclo, em KJ.

Questão 3

10 Kg de vapor d’água com x=0,8 a 5,0 Mpa, é aquecido em um dispositivo cilindro-pistão a pressão constante até 320°C. Calcular a transferência de calor KJ nesse processo.

Questão 4

Água líquida, a 1 bar, é expandida por um cilindro-pistão. O trabalho envolvido no processo têm o valor de 441,4 KJ. O calor transferido para a água é 5645 Kj. Considerando que a água após o processo transforma-se em vapor saturado a 80 KPa. Calcular a massa de água (Kg) contida no cilindro-pistão.

Questão 5

Complete as células em branco da tabela abaixo com propriedades da água. Na última coluna, escreva a condição do vapor como líquido comprimido, líquido saturado, Mistura L+V, vapor saturado, vapor superaquecido ou informações insuficientes e se for o caso, forneça o título.

P (KPa)
T(°C)
v(m³/Kg) h (KJ/Kg)
Descrição da condição e título (se for o caso)
450
70

791,7
170

440
1,0940

700

0,2729

500

640,23