AVALIANDO PROPRIEDADESPARTE1 EG 2013

UTFPR – Termodinâmica 1

Análise Energética para Sistemas
Abertos (Volumes de Controles)
Princípios de Termodinâmica para Engenharia
Capítulo 4

Parte III

Análise de Volumes de Controle em Regime Permanente

Balanço de Massa em Regime Permanente
• Em regime permanente tem-se:
0

dmvc dt   m e   m s e s

 m   m e e

s

s

• Se houver apenas uma única saída, 2, e uma única entrada, 1,: m 1  m 2  m

Análise de Energia para Volume de Controle

Balanço de Energia em Regime Permanente
• Em regime permanente tem-se: dEvc dt

0

2
2




V
V
 Q vc  W vc   m e  he  e  gze    m s  hs  s  gzs 
2
2 e 
 s



2
2




V
V
e s Q vc   m e  he 
 gze   W vc   m s  hs 
 gzs 
2
2 e s





Energia Entrando

Energia Saindo

• Se houver apenas uma única saída, 2, e uma única entrada, 1,:


V12  V2 2 



0  Qvc  W vc  m  h1  h2  
 g  z1  z2  
2


2
2


V

V

Qvc W vc
1
2 
0

  h1  h2  
 g  z1  z2  m m
2
Análise de Energia para Volume de Controle

Utilizando Hipóteses
• Quando os problemas de engenharia são complexos é preciso listar cuidadosamente todas as hipóteses de análise;
• Muitas vezes, quando usamos a hipótese de regime permanente as propriedades levemente flutuam entre seus valores médios, por isso deve-se observar:
– Se não há variação líquida de energia e massa total no VC;
– Se as médias temporais das vazões, transferências, propriedades que cruzam a fronteira são constantes;

Análise de Energia para Volume de Controle

Mais Hipóteses
• A hipótese do escoamento unidimensional é também muito comum, tanto que já fica implícita;
• Em muitos exercícios desconsidera-se a parcela de transferência de energia através do calor, isso ocorre geralmente quando:
– A superfície exterior do VC é bem isolada;
– A área de superfície externa é pequena e não permite a transferência de calor;
– A diferença de temperatura entre o VC e as vizinhanças é pequena; – O fluído escoa tão