Diretoria de Ciências Exatas Curso de Engenharia Semestre Letivo: 1o Sem 2013 Turmas: EEDisciplina: Termodinâmica Lista de Exercícios no 1: Conceitos Iniciais Prof. Me. Sílvio Diniz 1. Moran 2.10 - Um objeto possui uma massa de 20kg. Determine seu peso, em N, em um local onde a aceleração da gravidade é 9,78 m/s2. 2. Moran 2.12 - Um objeto cuja massa é 4,54 kg pesa 42,7 N. Determine: (a) a aceleração local da gravidade. (b) a massa em kg e o peso em N, do objeto em um local onde g = 9,81 m/s2 . 3. Moran 2.14 - Um gás ocupando um volume de 0,707 m3 pesa 15,6 N na Lua, onde a aceleração da gravidade é 1,67 m/s2. Determine seu peso e a massa específica, em Marte, onde g = 3,92 m/s2. 4. Moran 2.20 - Um balão esférico possui um diâmetro de 3,05 m. O volume específico médio do ar no seu interior é 0,943 m3/kg. Determine o peso do ar, em lbf, em um local onde g = 9,45 m/s2. 5. Moran 2.21 - Cinco quilos de gás metano são fornecidos para um cilindro de volume de 20 m3 que, inicialmente, contém 25 kg de metano à pressão de 10 bar. Determine o volume específico, em m3/kg, de metano no cilindro inicialmente, Repita este cálculo após a adição dos 5 kg. 6. Moran 2.22 - Um sistema fechado contendo 2 kg de um gás é submetido a um processo durante o qual a relação entre a pressão e o volume específico é Pv1,3 = cte. O processo se inicial com P 1 =1 bar, v 1 = 0,5 m3/kg e termina com P 2 = 0,25 bar. Determine o volume final, em m3, e represente graficamente o processo em um diagrama de pressão versus volume específico. 7. Moran 2.23 - Um sistema fechado consistindo em 0,454 kg de um gás é submetido a um processo durante o qual a relação entre pressão e volume é P.Vn = constante. O processo se inicia com P 1 = 1,38 bar, V 1 = 0,283 m3, e termina com P 2 = 6,90 bar. Determine o volume final para cada um dos seguintes valores da constante n: 1; 1,2; 1,3 e 1,4. Represente graficamente cada um dos processos em um diagrama de pressão versus volume. 8. Moran 2.24 - Um sistema consiste em ar em uma montagem pistão-cilindro, inicialmente a P 1 = 1,38 bar, e ocupa um volume de 42,5 L. O ar é comprimido para P 2 = 6,90 bar e o volume final é de 14,2 L. Durante o processo, a relação entre a pressão e o volume é linear. Determine a pressão em um estado intermediário onde o volume é de 34,0 L e esboce o processo em um gráfico de pressão versus volume. 9. (b) Repita a análise para uma relação linear entre a pressão e o volume para os mesmos estados finais. Moran 2. em litros. Represente também o processo global em um gráfico de pressão versus volume. determine o volume. . para uma pressão de 3 bar. (a) Se a relação entre a pressão e o volume durante a compressão for P.Um gás inicialmente a P1 = 1 bar e ocupando um volume de 1 L é comprimido dentro de uma montagem pistão-cilindro para uma pressão final P 2 = 4 bar.V = constante.25 . Duas medições de temperatura são efetuadas com um termômetro na escala Celsius.10.29 . Moran 2. . Mostre que a diferença entre duas leituras poderia ser a mesma se as temperaturas fossem convertidas para a escala Kelvin. 25 . Formas de Energia. Represente também o processo global em um gráfico de pressão versus volume. a) Se a relação entre a pressão e o volume durante a compressão for P.Lista de Exercícios no 2: Propriedades Termodinâmicas. Trabalho e Balanço de Energia 1.Um gás inicialmente a P 1 = 1 bar e ocupando um volume de 1 litro é comprimido dentro de uma montagem pistão-cilindro para uma pressão final P 2 = 4 bar. determine o volume para uma pressão de 3 bar.V = constante. Moran 2. b) Repita a análise para uma relação linear entre a pressão e o volume para os mesmos estados finais . 2. qual é a variação na energia cinética? .A massa de um automóvel é de 1200 kg.1 . Moran 3. Qual é a sua energia cinética em relação à estrada quando ele viaja a uma velocidade de 50 km/h? Se o veículo acelerar para 100 km/h.29 . Moran 2.Duas medições de temperaturas são efetuadas com um termômetro em escala Celsius. Mostre que a diferença entre duas leituras poderia ser a mesma se as temperaturas fossem convertidas para a escala Kelvin. 3. 17 . calcule o trabalho realizado. .3 = constante. 5. V 1 = 0. Determine a energia potencial gravitacional do objeto em relação à superfície da Terra.050 m3 para uma pressão final de P 2 = 138 kPa. Para o gás. Moran 3.2 .Gás dióxido de carbono em uma montagem pistão-cilindro se expande de um estado inicial onde P 1 = 414 kPa.4.Um objeto de peso 40 kN é posicionado a uma altura de 30 m acima da superfície da Terra. Moran 3.V1. A relação entre a pressão e o volume durante o processo é P. Moran 3. Determine a quantidade de energia transferida sob a forma de trabalho para o processo.6. de P1 = 138 kPa.Vn = constante).248 m 3 /kg. v 2 = 0.Um sistema fechado composto por 6. . v 1 = 0.578 m3/kg para um estado final onde P 2 = 414kPa.5 kg de ar é submetido a um processo politrópico (P.19 . determine a transferência de calor. v 1 = 0.2 bar. são desprezíveis. Os efeitos das energias.4 bar em um processo durante o qual a relação entre a pressão e o volume é P.Um gás se expande em uma montagem pistão-cilindro de P 1 = 8.183 kg.2 = constante. A massa do gás é de 0. . cinética e potencial.38 .8 kJ/kg durante o processo.0136 m3 para P 2 = 3.7.v1. Se a energia interna específica do gás decresce em 29. Moran 3. Amassa específica do ar é de 1.8.Ar está contido em um tanque rígido bem isolado com um volume de 0. determine: a) o volume específico no estado final. Moran 3. Uma roda de pás no tanque transfere energia para o ar a uma taxa constante de 4 W por 1 h. Se não ocorrerem variações nas energias.39 . cinética e potencial. b) a transferência de energia por trabalho.6 m3. c) a variação na energia interna específica do ar. .2 kg/m3. 833 m3/kg. Gráfico: curva parabólica descendente (Lei de Boyle) b) 0.16 kJ.4 kJ. 7. b) 30o C – 20o C = 10o C e 303 K – 293 K = 10 K => ∆o C = ∆K 3. 347 kJ 4.5 kJ. c) 14. 2.Respostas: 1.4 kJ. a) 0.7x10-3 m3 2. 8. 1200 kJ 5. b) -14. . a) 1/3 x 10-3 m3 . 6. 15. 500 kJ. indicando os valores de pressão e volume para cada estado enumerado.V = constante.Esboce o ciclo em um diagrama P .22 pg 53) Um gás. Determine o trabalho de cada processo e o trabalho líquido do ciclo. .0 m . V 1 = 1.3a Lista de Exercícios 1. é submetido a um ciclo termodinâmico que consiste de três processos: 3 3 Processo 1-2: compressão com P.2 m . 3 Processo 2-3: expansão a pressão constante para V 3 = 1. (Moran 3.0 m para V 2 = 0. de P 1 = 1 bar.V. . Processo 3-1: volume constante. contido dentro de uma montagem pistão-cilindro. (Moran 3. de um estado inicial onde P 1 = 3. com n = 2.241 m3/kg.2. 0. u 1 = 3.3 kJ. Durante o processo.106 m3/kg.30 MJ/kg.17 MJ/kg. A massa do vapor é 0.544 kg.45 MPa. há uma transferência de calor do vapor de magnitude de 362 kJ.41 pg 54) O vapor em uma montagem pistão-cilindro é submetido a um processo politrópico. Desprezando as variações nas energias cinética e potencial. Respostas: 111. V 1 = 0. determine o trabalho e o volume final específico. . para um estado final onde u 2 = 2. 3. Desprezando o atrito entre o pistão e a parede do cilindro.0025 m3. determine a variação de energia interna específica do ar.01 m2. A massa dor ar é 4 g e o ar ocupa inicialmente um volume de 5 litros. (Moran 3. .43 pg 55) Ar está contido em uma montagem vertical pistão-cilindro por um pistão de massa 50 kg e uma área de 0. A transferência de calor de magnitude 1.41 kJ ocorre lentamente do ar para sua vizinhança e o volume do ar decresce para 0. A atmosfera exerce uma pressão de 100 kPa sobre a superfície superior do pistão. . 31434 kJ/kmol.m3/kmol.7K e a velocidade é 330.K.31434 KPa. determine: Dados: R = 8. Para operação em estado estacionário. em kg/s. em cm2.1 pg 113) Ar entra em um volume de controle de uma entrada e uma saída a 10 bar. 400K e 20 m/s através de uma área de escoamento de 20 cm2.4. a pressão é 6 bar.84 kg/kmol. a) A vazão mássica.MM ar = 28.2 m/s. (Moran 5. b) A área da saída do escoamento. Na saída. a temperatura 345.K ou R = 8. O ar se comporta com um gás ideal. . MM ar = 28. se a substância for: 2 3 a) água a 30 lbf/in e 60º F. Dados: R = 10. T(R)= T(K) + 460 .73 psi .97 lbm/lbmol . Determine a vazão mássica. em lbm/s.2 pg 113) Uma substância escoa através de um tubo de 1 in de diâmetro com uma velocidade de 30 ft/s em uma determinada posição. T(R)= T(K) + 460 c) Refrigerante 134a a 100 lbf/in2 e 100º F. 1ft = 12 in. 2 b) ar como gás ideal a 100 lbf/in e 100º F.R .73 psi . Dados: R = 10.03 lbm/lbmol . ft3 / lbmol. (Moran 5.R .42 lbm/ft . Dados: ρ H2O = 62. MM R134a = 102. ft3 / lbmol.5. 6. o b) P = 5 bar. o c) T = 200 C.9 C. T = 200 C. (Moran 4.2) Determine a fase ou as fases em um sistema constituído de H2O para as seguintes condições e esboce os diagramas P-v e T-v mostrando a posição de cada estado: o a) P = 5 bar. T = 151. .8 MPa. o d) T = 160 C. P = 4.5 MPa. P = 2. 2480 P = 1.1325 240 0. P = 1.3) Os valores encontrados na resolução de problemas em geral não caem exatamente na grade de valores fornecidos pelas tabelas das propriedades e uma interpolação linear entre valores tabelados adjacentes se torna necessária.2060 0.0 MPa T(o C) 200 240 280 v (m3/kg) 0. (Moran 4.5 MPa T(o C) v (m3/kg) 200 0.1483 280 0.1627 .2275 0.7. 3 o c) Determine o volume específico em m /kg para T = 220 C.5) Determine o título da mistura bifásica líquido-vapor de H2O a 100oC com um volume específico de 0.1555 m /kg. Resposta: x = 0.8 m3/kg. P = 1.48 ou 48% . o 3 b) Determine a temperatura em C para P = 1. v = 0. (Moran 4. P = 1.4 MPa.a) Determine o volume específico em m /kg para T = 240 C.5 MPa. 3 o 8.25 MPa. 3 m³.74 ou 74% 10. As massas saturadas de líquido e de vapor presentes são 0. respectivamente. respectivamente.97 x 10-3 m3/kg e vg = 3.05 m³. .01661 m3/kg. (Moran 4. se os valores dos volumes específicos para líquido e vapor saturados do metano a 160 K são vf = 2.9. Resposta: 0.94 x 10-2 m3/kg. (Moran 4. Resposta: x = 0.75 kg e 2. Determine o título da mistura. Determine o volume específico da mistura. em m³/kg.11) Uma mistura bifásica líquido-vapor de H2O encontra-se a uma temperatura de 300ºC e ocupa um volume de 0.26 kg.7) Dez quilos de uma mistura bifásica líquido-vapor de metano (CH4) encontram-se a 160 K em um tanque de 0. 2535 m3. Determine o volume do tanque. 39. (Moran 4. em bar.11. em m³.13) Cinco quilogramas de H2O estão acondicionados em um tanque rígido fechado a uma pressão inicial de 20 bar e um título de 50%. e a pressão final. . Resposta: 0.37 bar. Ocorre transferência de calor até que o tanque contenha apenas vapor saturado. 12.15) Dois mil quilos de água. em m³. 150ºC. em ºC. Respostas: 2. .181m3. e esboce o processo em diagramas T-v e P-v. inicialmente um líquido saturado a 150ºC. o volume do tanque.5 MPa. (Moran 4. Determine a temperatura final. são aquecidos em um tanque rígido fechado. para um estado final onde a pressão é de 2. (Moran 4.16) Vapor é acondicionado em um tanque rígido e fechado. Determine a pressão para a qual ocorre o início da condensação. Inicialmente. em bar.642%.13. A temperatura cai como resultado da transferência de calor para a vizinhança. e a fração da massa total condensada quando a temperatura alcança 100ºC. a pressão e a temperatura do vapor são 15 bar e 240ºC. . Qual percentagem de volume é ocupada pelo líquido saturado no estado final? Resposta: 0. . 14. em bar. . e esboce o processo em diagramas T-v e P-v. (Moran 4.17) Vapor d'água é aquecido em um tanque rígido fechado do estado de vapor saturado a 160ºC para uma temperatura final de 400ºC. Respostas: 6. Determine as pressões inicial e final.178 bar . 10 bar. 0296 ou 2.96%. determine o título do estado inicial. o ponto crítico for atingido.19) Uma mistura bifásica líquido-vapor de H2O encontra-se inicialmente à pressão de 30 bar. . (Moran 4. Resposta: 0.15. Se. em um aquecimento a um volume fixo. avalie o trabalho. Para a água como um sistema. é acondicionado no interior de uma montagem pistão-cilindro. (Moran 4. A água é então condensada isotermicamente para líquido saturado. A água é resfriada a um volume constante até que sua temperatura atinja 200ºC.0 MPa.16.25) Vapor d'água inicialmente a 3. em kJ/kg . 03 m³/kg . achar P em kPa e h em kJ/kg.206. determine os valores das propriedades específicas para cada estado indicado.94 . P = 10 bar.47 MPa . achar v em m³/kg e u em kJ/kg. v = 1.781 m3/kg . v = 100 m³/kg. 3192.5 m³/kg. 1. 2677. achar T em ºC e u em kJ/kg.1082. Respostas: Vapor superaquecido. indique em esboços dos diagramas P-v e T-v. achar P em bar e v em m³/kg. g) Para T = 10ºC.9 kJ/kg. Em cada caso.1 kJ/kg. v = 0. 0. b) Para P = 3 bar. 7.1.3066 m3/kg . e) Para P = 28 MPa. Respostas: Mistura bifásica (L-V). Respostas: Vapor superaquecido. T = 160ºC.6 . Respostas: Vapor superaquecido.2522 x 10-3 m3/kg .3 kJ/kg. Respostas: Líquido comprimido. achar v em m³/kg e h em kJ/kg.58 kJ/kg.3 kJ/kg.17. T = 520ºC.331. T = 240ºC.228 kPa . (Moran 4. 2713. v = 0. 3 Respostas: Mistura bifásica (L-V).0042 m /kg. x=0. achar P em MPa e u em kJ/kg. x=0. . Aproximação: considerar liquido comprimido tendo comportamento de líquido saturado.014 bar . d) Para T = 320ºC. h) Para P = 4 MPa. achar v em m³/kg e h em kJ/kg. achar v em m³/kg e u em kJ/kg. 3263.56 kJ/kg. u = 2.29) Utilizando as tabelas de água. h = 2.01020 m3/kg .6º C .9 kJ/kg. 0. 133. x = 60%. c) Para T = 400ºC. 1.83 . x=0. Respostas: Vapor superaquecido. Respostas: Mistura bifásica (L-V). 0. f) Para T = 100ºC. a) Para P = 3 bar. . . Respostas: Líquido comprimido. em kJ/kg.33) Uma quantidade de água encontra-se a 15 MPa e 100ºC. 419.0435 x 10 m /kg . em m³/kg. utilizando os dados de líquido saturado da Tabela T-2. (Moran 4. .04 kJ/kg. e a entalpia específica. Avalie o volume específico.18.1. Aproximação: considerar liquido comprimido -3 3 tendo comportamento de líquido saturado. Para a água como um sistema. Ocorre transferência de calor e a pressão cai para 200 kPa. . determine a quantidade de energia transferida por calor.38) Um tanque rígido fechado contém 3 kg de vapor de água saturada inicialmente a 140ºC.19. em kJ. (Moran 4. Os efeitos das energias cinética e potencial são desprezíveis. .97 kg.40) Água líquida saturada e acondicionada em um tanque rígido e fechado é resfriada para um estado final onde a temperatura é de 50ºC e as massas saturadas de vapor e líquido presentes são 0. em kJ. respectivamente.48 x 106 kJ. Resposta: -1. (Moran 4.03 e 1999. Determine a transferência de calor para o processo.20. Determine o trabalho e o calor transferido para o processo.5 kJ.21.290 kJ. Mostre que o calor transferido é igual à variação de entalpia da água neste caso. inicialmente um vapor saturado a 100 kPa. em kJ. (Moran 4. 11. Resposta: -846.46) Cinco quilogramas de água. são resfriados para líquido saturado enquanto a pressão é mantida constante. . . A massa do pistão é 40 kg e seu diâmetro 10 cm. As posições inicial e final do pistão estão mostradas no diagrama. A transferência de calor para a água continua até sua pressão atingir 3 bar. . a pressão dentro do cilindro permanece constante até o pistão atingir as travas. O atrito entre o pistão e a parede do cilindro pode ser desconsiderado. A pressão atmosférica da vizinhança é de 1 bar. (Moran 4.22.48) Uma mistura bifásica líquido-vapor de H2O com um título inicial de 25% está contida em um conjunto pistão-cilindro como mostrado na figura. Resposta: 658.4J. Quando a água é aquecida. Determine a quantidade total de transferência de calor. a) a vazão mássica do ar. em m3/s. 101 kPa.31434 KPa.MM ar = 28. .23. com uma vazão volumétrica de 0. b) a vazão volumétrica do ar na entrada. Considerando comportamento de gás ideal.35 m3/s.3 pg 113) Ar entra num ventilador de 0. (Moran 5. em m/s.K. c) as velocidades de entrada e de saída.84 kg/kmol. determine para a operação em estado estacionário: Dados: R = 8.m3/kmol. 1051 kPa.6 m de diâmetro a 16º C.K ou R = 8.31434 kJ/kmol. e é descarregado a a 18º C. em kg/s. . (Moran 4. utilizando: (a) os dados da Tabela T-5. em kJ/kg. em m3/kg. 1 .4a Lista de Exercícios 1. (b) os dados de líquido saturado da Tabela T-2. Avalie o volume específico.33) Uma quantidade de água encontra-se a 15 MPa e 100º C. e a entaplia específica. 07 lb de vapor d’água saturado. determine a quantidade de energia transferida por trabalho. Os efeitos das energias. Uma roda de pás agita a mistura até permanecer apenas vapor saturado no tanque. (Moran 4. em Btu. são desprezíveis. Para a água. cinética e potencial. 2 .07 lb de água líquida saturada em 0.2. incialmente a 20 lbf/in2.42) Um tanque rígido bem isolado contém uma mistura de duas fases consistindo de 0. a relação entre a pressão e o volume específico é Pv = constante. Determine o trabalho e atransferência d ecalor da amônia por massa unitária. Durante o processo. ambos em kJ/kg. A expansão ocorre para um estado em que a pressão é de 150 kPa.45) Um conjunto pistão-cilindro contém uma mistura bifásica líquido-vapor de amônia inicialmente a 500 kPa com um título igual a 98%.3. 3 . (Moran 4. (Moran 4. do pistão são mostradas no diagrama. A massa do pistão é de 40 kg e seu diâmetro 10 cm. A transferência de calor para a água continua até sua pressão atingir 3 bar.4.48) Uma mistura bifásica líquido-vapor de H2O com um título inicial de 25% está contida em um conjunto cilindro-pistão como mostrado na figura.81 m/s2. As posições. Determine a quantidade total de transferência de calor. 4 . a pressão dentro do cilindro permanece constante até o pistão atingir as travas. Dado: g = 9. A pressão atmosférica da vizinhança é de 1 bar. inicial e final. O atrito entre o pistão e a parede do cilindro pode ser desconsiderado. em J. Quando a água é aquecida. 5 . 5. 6 . Determine a massa de oxigênio. Determine a massa de ar.64) Um tanque contém 0.68) Determine a temperatura. O comportamento do gás ideal pode ser admitido par o ar sob essas condições.042 m3 de oxigênio a 21º C e 15 MPa. O comportamento do gás ideal pode ser admitido para o ar sob essas condições. (Moran 4. (Moran 4. em kg.69) Um tanque de 40 ft contém ar a 560º R com uma pressão de 50 2 lbf/in . utilizando o modelo de gás ideal. 6. em K.2 m3. 3 7. de 5 kg de ar a uma pressão de 0. (Moran 4. em lbm.3 MPa e um volume de 2. a 300 K e 100 kPa. em ft3.70) Compare as massas específicas.8. em kg/m3. (Moran 4. (Moran 4. 9. 2 ocupado por 1 lbmol do gás dióxido de carbono a 200 lbf/in e 600º R. determine o volume. 7 . Admita um comportamento de gás ideal.71) Admitindo o modelo de gás ideal. do hélio e do ar. inicialmente a 2 bar. Determine a temperatura final de equilíbrio. O ar e o CO 2 comportam-se como gás ideal. (Moran 4. 450 K.10. inicialmente a 5 bar. em K. em bar. admitindo os calores específicos constantes. e a pressão final. A separação é livre para mover-se e permite a condução de um gás para o outro sem armazenamento de energia na sua própria partição.73) Um quilograma de ar. estão confinados em lados opostos de um tanque rígido bem isolado. 350 k e 3 kg de dióxido de carbono. 8 . 59 bar. Determine o trabalho e a transferência de calor para o processo. 100 K. Admitir ̅ o comportamento de gás ideal com ̅c p = 2.74) Gás argônio (Ar) inicialmente a 1 bar. (Moran 4. para uma pressão final de 15. com n = k.11. é submetido a um processo politrópico. em kJ por kg de argônio.5 R 9 . 025 m3. 1. Quando a separação é removida. o gás se expande para preencher todo o tanque e atinge uma pressão final de equilíbrio. determine o volume final. 10 . Admitindo comportamento de gás ideal.5 bar. Os seguintes dados são conhecidos para o estado inicial do gás: P 1 = 3 bar. em m3. T 1 = 380 K e V 1 = 0. dividido por uma separação. O outro lado está inicialmente em vácuo.76) Um gás é confinado de um lado de um tanque rígido bem isolado.12. (Moran 4. para um estado final. onde P 2 = 2 bar. O gás se expande de um estado inicial. determine o calor transferido durante o processo. onde T 1 = 700 K. 11 . P 1 = 5 bar. Admitindo o comportamento de gás ideal e desprezando os efeitos das energias cinética e potencial. em kJ. utilizando: (a) um calor específico constante avaliado em 300 K. Durante o processo.3 = constante.13. (Moran 4.80) Uma montagem cilindro-pistão contém 1 kg do gás nitrogênio (N2). a pressão e o volume específico são relacionados por Pv1. (c ) dados da Tabela T-11. (b) um calor específico constante avaliado em 700 K. (Moran 5. em kg/s.1) Ar entra em um volume de controle de uma entrada e uma saída a 10 bar. Na saída.14. Para a operação em estado estacionário. 400 K e 20 m/s através de uma área de escoamento de 20 cm².7 K e a velocidade é 330. determine: (a) a vazão mássica. a pressão é 6 bar. 12 . a temperatura é 345. em cm². (b) a área de saída do escoamento.2 m/s. O ar se comporta como um gás ideal. Considerando o comportamento de gás ideal. 105 kPa. (Moran 5. em kg/s.15. 13 . b) a vazão volumétrica do ar na entrada.35 m³/s.3) Ar entra num ventilador de 0. com uma vazão volumétrica de 0. 101 kPa e é descarregado a 18ºC. determine para a operação em estado estacionário: a) a vazão mássica do ar.6 m de diâmetro a 16ºC. em m/s. c) as velocidades de entrada e saída. em kg/s. 5) Vapor d'água a 120 bar. um título de 86. 14 .2% e uma velocidade de 500 m/s. (Moran 5. 520ºC.06 bar.16. 220ºC. Vinte e dois por centro da massa escoando na entrada sai a 10 bar. O restante sai em um outro local com uma pressão de 0. em m. com uma velocidade de 20 m/s. entra em um volume de controle operando em estado estacionário com uma vazão volumétrica de 460 m³/min. Determine os diâmetros de cada duto de saída. 8 kg/s e a temperatura da água saindo de cada tubo é 22ºC.7) Água líquida a 21ºC entra em uma bomba com uma vazão volumétrica de 0.17. em m/s.6 e 10. respectivamente.0 cm. A bomba opera em estado estacionário e fornece água para dois tubos de saída com diâmetros 7.22 m³/min através de um tubo de entrada de diâmetro 15. A vazão mássica da água no menor dos dois tubos de saída é 1. (Moran 5. Determine a velocidade da água em cada um dos tubos de saída. 15 .2 cm. 16 .9 bar.3 m³/min. determine a velocidade de saída e a temperatura de saída. Se cada unidade de massa escoando da entrada para a saída passa por um processo descrito por P.v1. O ar se comporta como um gás ideal.32 = constante.8) Ar entra em um compressor operando em estado estacionário com uma pressão de 1. O diâmetro do tubo de saída é 2. (Moran 5.5 cm e a pressão de saída é 6.18.01 bar. uma temperatura de 27ºC e uma vazão volumétrica de 28. 2. determine em estado estacionário a vazão volumétrica do ar que sai através das rachaduras e outras aberturas e quantas vezes por hora o ar interno do prédio é alterado devido à infiltração. 17 .10) A infiltração de ar externo em um prédio através de várias rachaduras ao redor das portas e janelas pode representar uma carga significativa sobre o equipamento de aquecimento.49 m3/min de ar entram através das rachaduras de um certo prédio comercial. Além disso. Em um dia com temperatura externa igual a -10ºC. e a temperatura interna de 22ºC.19. O volume interno do prédio é de 566 m3. a abertura das portas é responsável por cerca de 2. (Moran 5. Há uma diferença de pressão desprezível entre o interior e o lado de fora do prédio.83m3/min de infiltração do ar externo. Supondo o comportamento de gás ideal.
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