1 Sistemas Termodinâmicos e definições Termodinâmicas. 1.1 Sistema: Quantidade fixa de massa em um volume de controle, podendo ser subdividido em: Sistema Fechado; Sistema Aberto; Sistema Isolado. Fonte: Autor. Vizinhanças: Todo o universo que rodeia as fronteiras do sistema. A mudança de estado é completamente definida quando são especificados os estados iniciais e finais.Volume de Controle: Parte do sistema que é escolhido arbitrariamente para demarcar uma região de estudo. ou se suas vizinhanças. Estado: É definido quando cada uma das propriedades de um sistema tem um valor definido. Mudança de Estado: Ocorre quando alguma (s) destas propriedades do sistema varia (m). . Fronteira: Separa o sistema do resto do universo. Endotérmico: Quando a absorção de energia no sistema. Isotérmico: Quando o processo ocorre sem alteração de temperatura no sistema. Isobárico: Quando o processo ocorre sem mudanças na pressão do sistema. Exotérmico: Quanto a liberação de energia na forma de calor. alguns exemplos de processos: Adiabático: Quando não a troca de energia no sistema.2 Processos: É o método pelo qual a mudança de estado ocorre. 1. . Outros. . Fonte: Autor.3 Processo Cíclico Processos cíclicos são aqueles onde os estados inicias e finais do sistema coincidem.: Ciclo de Carnot. Ex. 1. 4 Variáveis de Estado: São as propriedades do sistema que vão definir o estado de um sistema quando tiverem valores definidos dependem apenas do estado atual do sistema. 1. Ex. Volume. .: Temperatura. Pressão. CGS de medidas. Brasileiro de Engenharia. Britânico de Unidades. Internacional de Engenharia. .Sistemas de Medidas: Sistema Sistema Sistema Sistema Sistema Internacional de Unidades (SI). Cm. in. Comprimento Tempo (T): segundos. . Lbm. gmol. R. Medidas e Unidades: Primarias. Lbforça . (t): º C. Dinas. (L): m. Massa Mol (M): Kg. Temperatura Força (MLT-2): N. K. ºF. g. (N): Kmol. Lbmol. ft. . 19 Lbf No sistema Brasileiro de engenharia. 9. 975000 dinas .Exercício.75 N Nos sistema Britânico. 2.: Qual é o peso de um corpo que apresenta massa igual a um quilograma num local onde a aceleração local da gravidade vale 9.75 Kgf No sistema CGS. 9.75 m/s2 No sistema internacional de medidas. homogênea e sem descontinuidade. um meio contínuo. ou seja. Entretanto. A idealização do contínuo permite tratar as propriedades como funções pontuais e considerar que a propriedades variam continuamente no espaço sem saltos de descontinuidade. .A matéria é formada por átomos que se encontram amplamente espaçados na fase gasosa. é bastante conveniente ignorar a natureza atômica de uma substancia e vê-la como uma matéria contínua. . Desse modo. . (ρ). (Kg/m3). a massa específica corresponde ao inverso do volume específico. Massa Específica É definida como a massa por unidade de volume de uma substância.Volume Específico É definido como o volume ocupado pela unidade de massa e é designado pela letra (v). (m3/Kg). O restante do volume interno do recipiente é ocupado por ar 0.12 m3 de granito.15 m3 de areia e 0.2 do livro do Borgnakke .00 kg/m3 Exemplo 2. 0.Exemplo: O recipiente mostrado na figura possui volume interno de 1 m3 .001325 m 3/kg 755. contém 0.53 m3 que apresenta massa específica de 1. Determine o volume específico médio e a massa específica média da mistura contida no recipiente.15 kg/m3.2 m3 de água líquida a 25 ºC. Resposta: 0. Pressão Manômetrica: Pressão exercida num fluido (não se soma termos de pressão atmosférica. Pressão de Vácuo: Pressão abaixo da pressão atmosférica . A pressão num ponto de um fluido em repouso corresponde a soma de todas as forças que exercem sobre esse fluido em um determinada área.Normalmente falamos de pressão quando lidamos com líquidos e gases e falamos de tensão quando tratamos de sólido. As pressões podem ser divididas em: Pressão Absoluta: Pressão total exercida num fluido. : 2 1 = . (1 − 0 ) = 0 + ∆ . . 1 0 1 − 0 = . . . . ó ã = ã çã = . á : = . − = = .Dedução da fórmula de pressão = − = . . çã : = . . . . Exemplo: A figura abaixo mostra um conjunto cilindro pistão utilizado em um sistema hidráulico. O diâmetro da haste é 0.1m e a massa do conjunto pistãohaste é 25 Kg. O diâmetro do cilindro (D) é igual a 0. Sabendo que o conjunto cilindro-pistão está em equilíbrio e que a pressão do fluido hidráulico é 250 kPa.9 N . na direção vertical e no sentido descendente. Resposta: 932.01m e a pressão atmosférica (P0) é 101 kPa. determine o módulo da força que é exercida. sobre a haste. . encontra-se a uma temperatura de 30 ºC.Exercícios: 1) Um barômetro de mercúrio se encontra em uma sala cujo a temperatura está em 25 ºC e tem um coluna de 750 mmHg de altura.001004 cm3/ mg. Qual é a pressão atmosférica em kPa? 2) Um manômetro com um fluido de trabalho cujo o volume específico corresponde á 0. Determine a altura da coluna de fluido. Sabe-se que este marca uma pressão de lbf/in2. O mercúrio possui massa específica igual a 13590 Kg/m3. Determine a pressão do recipiente.303 atm .24 m.3)Um manômetro de mercúrio é utilizado para medir a pressão do recipiente mostrado a seguir. A diferença entre a altura das colunas foi medida e é igual a 0. Resposta: 1. Determine a pressão no fundo do tanque considerando que: a) O tanque contém gasolina a 25 ºC e a pressão na superfície livre do líquido é de 1 atm.4) O tanque esférico mostrado abaixo apresenta diâmetro igual a 7.6 lbf/ft2.5 m e é utilizado para armazenar fluidos. b) O fluido armazenado no tanque é R-134 a e a pressão na superfície livre do líquido é 14. . 8 gramas . R.5) Um panela de pressão cozinha muito mais rápido do que uma panela comum ao manter mais altas a pressão e a temperatura interna. Uma peça de metal separada. Determine a massa da Válvula sabendo que a pressão de operação é 100 kPa. a válvula. O escape periódico do vapor dessa maneira evita um aumento de pressão mais perigoso e mantém a pressão dentro da panela em um valor constate. fica no alta dessa abertura e evita que o vapor escape até que a força de pressão supere o peso da válvula.: 40. 6) Um macaco hidráulico deve ser usado para elevar uma massa de 2500 Kg. R. Determine o diâmetro do pistão no qual o peso deve ser colocado.0 m . colocando um peso com massa de 25 Kg em um pistão com um diâmetro de 10 cm.: D = 1. Se a leitura do medidor de pressão for 370 kPa. determine a pressão manométrica do tubo de gasolina.: 354. como mostra a figura abaixo. R.6 kPa .7) Um tubo de gasolina está conectado a um medidor de pressão por meio de um manômetro em U duplo. Regime Transiente ou Não Estacionário É o regime no qual ocorre variação de uma ou mais propriedades co volume de controle no decorrer do tempo.Regime Permanente ou Estacionário É aquele no qual não há variação das propriedades do volume de controle em estudo com o tempo. . Exemplo: Lagos solares são pequenos lagos artificiais com alguns metros de profundidade usados para armazenar energia solar. Em um lago solar com gradiente de sal típico. podendo ser expressa como: Determine a pressão para Z = 4 e para uma distancia dz. a densidade da água aumenta na região do gradiente como mostra a figura. 1+ 2( . A ascensão da água aquecida é evitada pela colocação de sal no fundo do lago. = 0. ) 4 .