Pesquisa Operacional

Lista 1 - Exercícios de TD para sala de Aula.

1) Determine o estado termodinâmico, o título quando possível e construa o gráfico T x ν para a substância água nas seguintes condições.

a) P = 0,4 MPa e ν = 0,42 m3/kg

b) T = 100 ˚C e ν = 0,82

2) Um recipiente de 0,1 m3, contém 1,5 kg de água a uma pressão de 0,5 MPa.

a) Calcule o título.

b) A massa e volume de líquido.

c) A massa e o volume de vapor.

3) Um recipiente de 0,1 m3, contém água a 1,0 MPa. O vapor ocupa 70% do volume.

a) Calcule o título; b) A massa de líquido; c) A massa de vapor.

4) Um cilindro provido de êmbolo contém água inicialmente a 0,1 MPa e 200 ˚C. Calor é transferido do sistema até que este só contenha líquido saturado, sendo a massa de água m = 10 kg determine:

a) O volume inicial e final do sistema e o diagrama T x ν.

b) O volume de sistema quando no cilindro só houver vapor saturado.

5) Considere dois tanques, A e B, conectados por uma tubulação com válvula (ver figura). A capacidade de cada tanque é de 200 litros. O tanque A contém R-12 (freon) a 25 ˚C, sendo 10% de líquido e 90% de vapor, em volume, enquanto o tanque B está evacuado. A válvula que liga os dois tanques é então aberta e o vapor sai de “A” até que a pressão em “B” se torne igual a pressão em “A”. Neste instante, a válvula é fechada. Esse processo ocorre lentamente, de modo que todas as temperaturas permanecem constantes e iguais a 25 ˚C durante o processo. Determine:

a) Qual a massa total;

b) Qual o volume específico inicial e final;

c) Qual a variação do título que ocorre no tanque “A” durante este processo.

6) Um sistema (êmbolo) contém 100 kg de água à 5,0 MPa e 60 ˚C. Até que temperatura o sistema deverá ser aquecido para o volume de água seja igual a 5,3 m3.

6) Um tubo de vidro selado contém vapor de freon -12 a 27 ˚C, para realização de um experimento. Deseja-se saber a pressão nesta condição, mas não existe meio para medi lá, pois o tubo é isolado. No entanto, quando o tubo é resfriado a 10 ˚C, observam-se pequenas gotas de líquido nas paredes do vidro. Qual é a pressão interna a 27 ˚C.

7) Um sistema contém 100 kg de H2O a 2 MPa e 400 ˚C. Após uma transformação a pressão cai para 0,4 MPa e a temperatura para 200 ˚C. Determine:

a) O volume inicial e final do processo. b) O trabalho realizado no processo.

- A partir daí, uma transformação isobárica até o sistema atingir o estado de líquido saturado. Det.

c) O volume final do processo. d) O trabalho do segundo processo e e) o trabalho total.

8) Um conjunto cilindro-pistão, com área da seção transversal igual a 0,25 m2, opera a pressão constante e contém água. Inicialmente, a água se encontra