exercÍcios selecionados & resolvidos capÍtulo 5 25; 32; 33; 37; 38; 45; 52; 53; 55; 60; 64;...
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EXERCÍCIOS EXERCÍCIOS SELECIONADOS & RESOLVIDOSSELECIONADOS & RESOLVIDOS
CAPÍTULO 5CAPÍTULO 5
25; 32; 33; 37; 38; 45; 52;
53; 55; 60; 64; 70; 72
5.52 – Bombeamento de água adiabático e a regime permanente. Calcular a potência de alimentação necessária, considerando desprezível a variação de energia potencial.
Dados:
skgmsmVMPapsmVMPap
ss
ee
/10/20;0,1/0,1;1,0
ss
ee gzVpumgzVpumWQ
22dtdE
:Controle de Volumes para Lei 122
a
kWW
VpVpmW
zuu
mmdtdE
se
es
es
se
01,112
2099810
21
9981010
220
z:ldesprezíve potencial energia de variação:isdesprezíve ras temperatude variações
;0 :Permanente Regime
2625
22
5.53 – Calcular a potência máxima que uma turbina hidráulica pode produzir, dadas a altura de elevação e a vazão.
Dados:skgmmsmVazão
mzz se
/100000/100
100
3
ss
ee gzVpumgzVpumWQ
22dtdE
:Controle de Volumes para Lei 122
a
MWW
zzgmW
Vpp
uu
mmdtdE
se
es
es
es
se
1,9810081,9100000
0
V:ldesprezíve cinética energia de variação:VC do entrada na e saída na atua aatmosféric pressão
:isdesprezíve ra temperatude variação
;0 :Permanente Regime
5.55 – Calcular a potência produzida por uma turbina a vapor adiabática operando em regime permanente.
Dados:
skgmsmVxkPap
smVCTMPap
se
eee
/500/100;95,0;5,7
/30;º600;0,5
ss
ee gzVpumgzVpumWQ
22dtdE
:Controle de Volumes para Lei 122
a
MWW
zzgmW
zz
mmdtdE
se
se
se
1,9810081,9100000
0
:ldesprezíve altura de variação
;0 :Permanente Regime
0Q :Adiabático
;/5,3666h:3-A.1 Tab. ido.superaquec vapor é entrada na estado O e kgkJ
kgkJhkgkJkgkJ
s /5,24548,257495,097,16805,0/8,2574h;/97,168h:2-A.1 Tab.
0,95. xcomvapor -líquido mistura é saída na estado O
vl
MWW
W
4,603]
:é turbinapela fornecida potênciaA 210030105,24548,366550000
: Lei 1 na valoresos doSubstituin22
3
a
5.60 – Comparar o trabalho produzido em um processo reversível em regime permanente com variações desprezíveis de energia cinética e potencial com os trabalhos necessários para comprimir um sistema formado de uma unidade de massa entre os mesmos limites de pressão para os seguintes casos:
a) Um processo isotérmico (T1=T2=T) reversível
2
112 lnlnln
.ideal, gás um Para
ppRTppRTdp
pRTvdp
mw
pRTvRTpv
b) Um processo adiabático (Q=0) reversível
1122
1/1
1/11
12/1
2/11
2/11
1/11
21
/11
2
1
/11
1/1
1
2
1/11
/11
2211
1
11
/11
/111
ideal, gás um Para
2/1
2
vpvpmw
vppvppppvpmw
pvpdpp
vpvdpmw
vpvpctepv
vp
cte
5.64 – Calcular o trabalho por unidade de massa realizado na compressão de refrigerante R-12. O processo é adiabático e reversível, em regime permanente. As variações de energia cinética e potencial podem ser desprezadas. Dados:
kgkJKkgkJsKkgkJss
KkgkJskJ/kg,hMPa,p
es
eesat
/650,216hC70ºT para /696,0 1,60MPa,p 2.2,-A Tab. Da/696,0coisoentrópi processo reversível e adiabático Processo
/696,0;397187;30860:2-A tab.Da C.0º a saturado vapor :1 Estado
e
se
ss
ee
hhmW
gzVpumgzVpumWQ
:a acima, hipóteses das aplicação a após reduz, se que
22dtdE
:Controle de Volumes para Lei 122
a
kgkJmW /25,29650,216397,187
:Assim
5.70 – Determinar a vazão mássica de água de resfriamento em um condensador de vapor. Hipóteses: regime permanente, variações desprezíveis de energia cinética e potencial.
21335
2333
225
22
115
11
;/200;10; e 2.1(º5,47
?;/100;10;º25
)31..(/4,2776;/1,0;10;º150T
:Dados
mmmkgkJhPaphpparaTabACT
mkgkJhPapCT
ATabkgkJhskgmPapC
skgmhhhhmmhmmhmhm
gzVpumgzVpumWQs
se
e
/576,2200100
4,27762001,0:a acima, hipóteses das aplicação a após reduz, se que
22dtdE
:Controle de Volumes para Lei 1
232
13123212211
22
a
1m2m
3m
213321 0:massa da oConservaçã
mmmmmm
5.72 – Determinar o que representam as áreas sob os gráficos dos ciclos Rankine (Fig. 5.16) e de compressão a vapor (Fig 5. 20)
negativos. são líquido, trabalhoo ementeconsequent e líquido,calor o Assim, .(positivo) fornecidocalor o representa 1 a 4 de linha a e a ,(negativo) cedidocalor o
representa 3 a 2 de linha a que em vapor,a compressão de ciclo do caso ao aplica se idéia mesmaA líquido. trabalhoao igual é ciclo num que
líquido,calor o representa gráfico do área a Então .(negativo) cedidocalor o representa 1 a4A dee ,(positivo) fornecidocalor o representa3A a 2 de linha a Rankine, ciclo do caso No
ideal. ciclo um para ,Tds é ciclo do interna áreaA ciclo revQ
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