ALUNO
MATRÍCULA
DISCIPLINA
FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
DATA DA PROVA PRO VA
PROFESSOR
1 – A água água é o flui fluido do de trab trabal alho ho em um cicl ciclo o idea ideall de Rank Rankin ine. e. O vapo vapor r superaquecido entra na turbina a 10 pa e !"0#$% e a press&o do condensador é de ' k(a. )etermine para o ciclo* a+ A ta,a ta,a de transfe transfer-n r-ncia cia de calor para para o fluido fluido de trabal trabalho ho que passa passa pelo pelo gerador de vapor% em k por kg de vapor que flui/ b+ A efici-nci efici -nciaa térmic té rmica/ a/ c+ A ta,a ta,a de tran transf sfer er-n -nci ciaa de calo calorr do flui fluido do de trab trabal alho ho que que pass passaa pelo pelo condensador para a água de resfriamento% em k por kg de vapor que flui. – A água é o fluido de trabalho em um ciclo de pot-ncia a vapor de $arnot. O lquido saturado entra na caldeira a uma press&o de 10 pa% e o vapor saturado entra na turbina. A press&o no condensador é de ' k(a. )etermine* a+ A ta,a ta,a de transfe transfer-n r-ncia cia de calor calor para para o fluid fluido o de trabal trabalho ho que passa passa pela caldeira% em k por kg/ b+ A efici-nci efici -nciaa térmic té rmica/ a/ c+ A ta,a ta,a de tran transf sfer er-n -nci ciaa de calo calorr do flui fluido do de trab trabal alho ho que que pass passaa pelo pelo condensador% em k por kg/ d+ A rela2& rela2&o o entra entra o trabal trabalho ho de entrad entradaa na bomba bomba e o traba trabalho lho desen desenvo volvi lvido do pela turbina turbi na – b3r. 4 – A água água é o fluido de trabalho em um ciclo de pot-ncia a vapor de $arnot. O lquido saturado entra na caldeira a uma press&o de 1' pa% e o vapor saturado entra na turbina. A press&o no condensador é de " k(a. A va5&o mássica de vapor que entra na turbina é de 10 kg6s. )etermine* a+ A efi efici ci-n -nci ciaa térmi térmica ca// b+ A ta,a de transfer tran sfer-nci -nciaa de calor calo r do fluido flui do de trabalho trab alho que passa pass a pelo condensador% em k3/ c+ A rela2& rela2&o o entra entra o trabal trabalho ho de entrad entradaa na bomba bomba e o traba trabalho lho desen desenvo volvi lvido do pela turbina turbi na – b3r/ d+ A pot-ncia pot-ncia lqui lquida da produ produ5ida 5ida%% em k3. k3.
! – O vapor d7água entra na turbina de um ciclo de Rankine a 1' pa e 8'0#$. A press&o no condensador é de " k(a. A efici-ncia isentr9pica% tanto da turbina quanto da bomba% vale "8: e a va5&o mássica do vapor que entra na turbina é de 10 kg6s )etermine* a+ A pot-ncia lquida produ5ida% em k;/ b+ A ta,a de transfer-ncia de calor que passa pela caldeira% em k;/ c+ A efici-ncia térmica.
8 – Ar entra no compressor de um ciclo de ar
ton a 100 k(a% 400 ?% com uma va5&o vol@metrica de 8 m 46s. A rela2&o de press&o do compressor é 10. A temperatura na entrada da turbina é 1!00 ?. )etermine* a+ A efici-ncia térmica do ciclo/ b+ A ra5&o de trabalho reverso/ c+ A pot-ncia lquida produ5ida% em k;. ' – um vaso rgido% com 0%0' m 4 de volume% contém um gás ideal% $vB86+R% a 800 ? e 1 bar. a+ Ce a quantidade de calor igual a 18000 D for transferida para o gás% determine a sua varia2&o de entropia. b+ Ce o vaso possuir um agitador que gire acionado por um ei,o de tal forma que sea reali5ada uma quantidade de trabalho de 18000 D sobre o gás% qual é a varia2&o da entropia do gás se o processo for adiabáticoE Fual é o GC totalE Fual é o fator de irreversibilidade do processoE H – Ar a 1%0 atm e 8I$ passa por um compressor e é descarregado J press&o de 8%8 atm BKigura a seguir+. Cupondo que o ar se comporte como um gás ideal com $( 0%! kcal.kg<1.? <1% calcule sua temperatura final e o trabalho reali5ado se a va5&o mássica de ar for de 0%0 kg.s <1. )ados* ar L g.mol <1 R "%41! D.mol <1.? <1.
" – Mm molde de a2o B$p0%8 kD6kg.?+% com !0 kg e a uma temperatura de !80#$% é resfriado por imers&o em 180 kg de 9leo B$p%8 k6kg.?+ a 8#$. Ce n&o houver perdas térmicas% qual será a varia2&o de entropia* a+ )o molde/ b+ )o 9leo/ c+ )o conunto molde69leo. L – um inventor afirma ter imaginado um processo que% sendo alimentado somente por vapor d7agua saturado a 100#$% através de uma complicada série de estágios toma calor continuamente disponvel em um nvel de temperatura de 00#$. Nsse inventor ainda afirma que% para cada quilograma de vapor alimentado no processo%
000 kD de energia% como valor% s&o liberados no nvel de temperatura superior% 00#$. ostre se esse processo é possvel ou n&o. (ara dar ao processo as condi2es mais favoráveis% considere que uma quantidade ilimitada de água de resfriamento estea disponvel a uma temperatura de 0#$.
10 – Mm gás ideal com capacidades calorificas constantes passa por uma mudan2a de estado das condi2es P 1% ( 1 para as condi2es P % ( . )etermine GQBD6mol+ e GCBD6mol.?+ para cada um dos seguintes casos* a+ P1 400 ?% ( 1 1% bar% P !80 ?% ( ' bar% $ p6RH6/ b+ P1 400 ?% ( 1 1% bar% P 800 ?% ( ' bar% $ p6RH6/ c+ P1 !80 ?% ( 1 10 bar% P 400 ?% ( bar% $ p6R86/ d+ P1 !00 ?% ( 1 ' bar% P 400 ?% ( 1% bar% $ p6RL6/ e+ P1 800 ?% ( 1 ' bar% P 400 ?% ( 1% bar% $ p6R!/
