Atps termodinamica

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO –

TERMODINÂMICA

ATPS (ETAPAS 1 a 3)

Campinas, 5 de Abril de 2012.

ETAPA N° 1
Passo 1 - Para que o globo gire é necessário uma força de 5N na extremidade de cada bocal, cada bocal tem o diâmetro de 0,5 cm. Qual deve ser a pressão interna do globo?
DN do bocal: 0,5 cm = 0,005m
R do bocal: m
A = π . r²
A= π. 0,0025² = 1,9635x10-5
Considerando que são 2 tubos no globo:
1,9635x10-5 x 2= 3,927 x10-5
P = F/A
P=5/3,927 x10-5 P=127.323 N/m² = 18,466 PSI
Passo 2 - Compare a pressão exercida pelo vapor d’água sobre o globo, encontrada no passo 1, e a pressão interna de um pneu de carro (30 PSI).
Fazendo a comparação entre o valor de pressão encontrado no passo anterior, com a pressão interna do pneu de um carro (30 PSI), podemos concluir que a pressão dentro do globo é menor do que a do pneu do carro.
Passo 3 – O vapor de água dentro do globo esta com uma titulação de 0,1 e adotando o valor de pressão encontrado no 1º passo qual deve ser a fração em volume ocupada pelo vapor d’água?
Considerando pressão de 18,466 PSI ≅125 kPa temos:
V= VL+x.VV V= 0,001048 + 0,1. 1,37490 V=0,138538
Passo 4 – O globo inicialmente tem vapor de água superaquecido a 90°C e os bocais se encontram vedados, qual deve ser a temperatura que o vapor atinge quando iniciamos o movimento do globo? Adote a pressão encontrada no 1°passo.
P1 /T1 = P2/T2 70,14/90 = 127,324 /T2 T2=163,77

ETAPA N° 2
Passo 1 – Com auxilio de uma tabela de vapor d’água encontre a pressão e o volume especifico dentro da panela quando á água entrar em ebulição a 120ºC.
Água em ebulição a 120 ºC
Pressão: 198,5 kPa
Vl = 0,001060
Vv = 0,89186
Passo 2 – Uma panela padrão de 5 litros é projetada para ter uma saída de vapor pela válvula principal quando atingir a pressão igual à pressão de água saturada á 120°C. A válvula tem um diâmetro interno de 0,3 cm, quais as dimensões (altura, largura e densidade) do pino na válvula principal?
Pressão da água saturada a 120 ºC