A Lista Termodinâmica

3.1 Um tanque rígido fechado com 0,2m3 contém água a uma pressão inicial de 5 bar e um título de 50%.

Calor é transferido até que o tanque contenha somente vapor saturado. Determine a massa final de vapor no

tanque em kg, e a pressão final, em bar.

3.2 Dois mil quilogramas de água, inicialmente um líquido saturado a 150ºC, são aquecidos em um tanque

rígido fechado até um estado final em que a pressão é 2,5MPa. Determine a temperatura final, em ºC, o

volume do tanque, em m3

, e esboce o processo em diagrama Txυ .

3.3 Vapor d’água é aquecido em um tanque rígido fechado de vapor saturado a 160ºC a uma temperatura

final de 400ºC. Determine as pressões inicial e final, em bar, e esboce o processo em um diagrama Txυ .

3.5 Um arranjo cilindro-pistão contém 0,8 kg de água a 180°C e título de 10%. O vapor é aquecido a pressão

constante até 300ºC. Mostre o processo em um diagrama Txυ e determine a variação do volume.

3.6 Vapor d’água inicialmente a 10bar e 400ºC está contido no interior de um conjunto cilindro-pistão. A

água é resfriada a volume constante até que sua temperatura atinja 150ºC. A água é então condensada

isotermicamente até o estado de líquido saturado. Considerando a água como sistema, avalie o trabalho, em

KJ/kg.

3.20 Uma mistura bifásica líquido-vapor de uma substância possui uma pressão de

150 bar e ocupa um volume de 0,2 m3

. As massas de líquido e vapor saturados

presentes são 3,8 kg e 4,2 kg, respectivamente. Determine o volume específico da

mistura, em m3

/kg.

3.22 Conforme ilustrado na figura ao lado, um conjunto cilindro-pistão contém 0,1 kg

de água a 100°C. O pistão está livre para mover-se suavemente no cilindro. A pressão

atmosférica local e a aceleração da gravidade são de 100 kPa e 9,81 m/s2

,

respectivamente. Para a água, determine a pressão, em kPa, e o volume, em cm3

.

3.24 Um tanque rígido fechado contém água inicialmente como vapor saturado a 200°C, sendo esta resfriada

até 100°C. Determine as pressões inicial e final, ambas em bar. Localize os estados inicial e final em esboço

do diagrama T– ν.

3.28 Vapor d’água é resfriado em um tanque rígido fechado de 520°C e 100bar até uma temperatura final de

270°C. Determine a pressão final, em bar, e esboce o processo em diagrama T- ν.

3.30 Um quilograma de água se encontra inicialmente no ponto crítico.

(a) Se a água é resfriada a volume específico constante até a pressão de 30 bar, determine o título no

final do estado.

(b) Se a água passa por uma expansão a temperatura constante até a pressão de 30 bar, determine o

volume específico no final do estado, em m3

/ kg. Mostre cada processo em um diagrama T– ν.

3.47 Água, inicialmente como vapor saturado a 4 bar, está contida em um recipiente rígido fechado. A água é

aquecida até que sua temperatura atinja 400°C. Para a água, determine o calor transferido durante o processo,

em kJ/kg. Despreze os efeitos das energias cinética e potencial.

3.54 Água em um conjunto cilindro-pistão, inicialmente à temperatura de 99,63°C e um título de 65%, é

aquecida a pressão constante até a temperatura de 200°C. Se o trabalho durante o processo for de +300 kJ,

determine:

Fenômenos de Transporte

Termodinâmica

Aluno: Data:

(a) a massa da água, em kg, e

(b)