Captulo5

Capítulo 5: Análise através de volume de controle
Aula 5

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Volume de controle
Conservação de massa
Conservação da quantidade de movimento
1º lei da termodinâmica aplicada ao VC
Equação de Bernoulli
Casos especiais
Seleção do VC
Segunda lei da termodinâmica
Conversão de energia
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Introdução
• Existe um fluxo de massa da substância de trabalho em cada equipamento desta usina, ou seja, na bomba, caldeira, turbina e condensador. • Assim, não se pode analisar cada equipamento como um sistema termodinâmico fechado.

Introdução
• Além da transferência de energia na forma de calor e trabalho, já vista para sistemas termodinâmicos, existe também o transporte de energia associado à massa que escoa para dentro e para fora de cada equipamento.
• Logo, uma análise termodinâmica completa deve considerar a transferência de calor e de trabalho e o transporte de energia associado ao transporte de massa.

Volume de controle (VC)
• É um volume arbitrário do espaço através do qual há massa entrando e saindo.
• Seu contorno geométrico é denominado de superfície de controle: – Esta superfície pode ser real ou imaginária;
– Pode estar em repouso (estacionária) ou em movimento
(móvel).
• Através da superfície de controle pode atravessar:
– Massa, trabalho, calor e quantidade de movimento.
• Em geral, qualquer região do espaço pode ser escolhida como volume de controle. No entanto, uma escolha apropriada pode simplificar bastante a resolução de um problema.

Estudo de um volume de controle
• No estudo termodinâmico de um sistema o interesse se concentrava nas mudanças das propriedades (pressão, temperatura, volume específico, entalpia, etc.).
• No estudo de um VC, além de continuar avaliando as mudanças das propriedades, procura-se:
– conhecer as forças que atuam sobre o fluido que atravessa a superfície de controle;
– e também a reação exercida pelo fluido sobre a superfície de controle.
• Muitas vezes o interesse é maior no efeito do movimento de uma massa de