A PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA E ENTALPHY

LISTA DE EXERCÍCIOS 3 – PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA E ENTALPIA

1) Escreva o que entende pela 1a LEI DA TERMODINÂMICA e mostre uma equação para o seu cálculo.

2) Um cilindro com êmbolo móvel contém 5 kg de vapor d’água saturado à temperatura de 250°C com título 0% (líquido saturado). Calor é então fornecido à pressão constante até que todo o líquido desapareça (100% de vapor seco, título 100%).

a) Faça um diagrama T-V e outro p-V para esse processo;

b) Determine a pressão de saturação para essa temperatura;

c) Determine a temperatura, a pressão, o volume específico e a energia interna específica do estado inicial (líquido saturado);

d) Determine a temperatura, a pressão, o volume específico e a energia interna específica do estado final (vapor seco);

e) Calcule a variação de volume específico e de volume total durante o processo;

f) Calcule o trabalho total realizado no processo;

g) Calcule a variação na energia interna total durante o processo;

h) Calcule o calor recebido pela água no processo.

3) a) Qual a variação no volume específico de 1 kg de água durante sua vaporização (passagem de líquido saturado, x = 0%, para vapor seco, x = 100%) sob uma pressão constante igual a 1,0 MPa?

b) Qual a variação no volume total?

c) Qual o trabalho realizado?

d) Qual a variação na sua energia interna total?

e) Qual o calor necessário para que essa vaporização ocorra?

f) O que aconteceria se fosse fornecida apenas a metade desse calor?

4) Qual o trabalho realizado por 10 kg de vapor ao passar de 300°C para 600°C sob pressão constante de 5,0 MPa? Qual a variação na sua energia interna total? Qual o trabalho realizado? Quanto calor deve ser fornecido ao vapor nesse caso?

5) Qual o trabalho realizado por 1 kg de um vapor d'água quando ele passa de 500°C à pressão de 2,0 MPa para 100°C sob pressão constante? Qual a variação na energia interna total nesse caso? Qual a quantidade de calor que deve ser fornecida ao vapor para que isso ocorra?

6) Um cilindro com êmbolo contém 100 kg de vapor úmido a 225°C, título de 10%. A que pressão ele se encontra? Qual será a variação na sua energia interna total se sua temperatura passar para 350°C, mantendo a mesma pressão? (Considere só uma casa decimal no valor da pressão.) Qual o trabalho realizado nesse caso, se a pressão for mantida constante durante todo o processo? Quanto calor deve ser fornecido ao vapor nesse caso?

7) Em um cilindro com êmbolo móvel, 100 kg de vapor d'água úmido a 1,0 MPa, com título de 30%, recebem calor e passam para 400°C e 5 MPa. Qual a variação na sua energia interna total. Sabendo que a pressão aumentou linearmente, calcule o trabalho realizado? Quanto calor deve ter sido fornecido ao vapor nesse processo?

8) Em um CICLO termodinâmico, o estado