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