Entropia

Departamento de Engenharia de Produção Mec
Exercícios propostos – Capítulos 8,9

Considere um aquecedor de ambiente elétrico que consome 1 𝑘𝑊 de energia elétrica. A temperatura superficial das resistências elétricas utilizadas nesse aquecedor é uniforme e igual a 600 𝐾. Analise o processo de conversão de energia elétrica em calor e determine a taxa total de geração de entropia nesse processo.
(0,00167 𝑘𝑊/𝐾)

2.

Dentre as propriedades 𝑇, 𝑃, 𝑠 𝑒 𝑥, encontre as que faltam para a amônia (𝑁𝐻3 ) nos seguintes estados:
𝑇 = 65 ℃, 𝑃 = 600 𝑘𝑃𝑎;
𝑇 = 20 ℃, 𝑃 = 100 𝑘𝑃𝑎;
𝑇 = 50 ℃, 𝑣 = 0,1185 𝑚3 /𝑘𝑔;

3.

O pistão de um cilindro comprime R-134A a 200 kPa e -20 até uma pressão de 1200 kPa em um processo adiabático reversível. Determine a temperatura final e o trabalho específico de compressão.
(61.2 ℃ 𝑒 – 48.87 𝑘𝐽/𝑘𝑔)

4.

Considere um motor térmico de Carnot que utiliza amônia como fluido de trabalho. A temperatura do reservatório térmico onde se transfere 𝑄𝐻 é 60 ℃. Nesse processo de transferência de calor, a amônia se transforma de líquido saturado em vapor saturado. Sabendo que a pressão na amônia é igual a 190 𝑘𝑃𝑎 no processo de rejeição de calor, determine 𝑇, a eficiência do ciclo, os calores transferidos no ciclo por quilograma de amônia e a entropia da amônia no início da rejeição de calor para a fonte fria. (997,0 𝑘𝐽/
𝑘𝑔; – 20°𝐶; 0,24 ; 4,6577 𝑘𝐽/𝑘𝑔 𝐾)

5.

Um conjunto cilindro-pistão contém 0,25 𝑘𝑔 de 𝑅 − 134𝑎, a 100 𝑘𝑃𝑎. O 𝑅 − 134𝑎 deve ser comprimido até
400 𝑘𝑃𝑎 em um processo adiabático reversível, atingindo a temperatura final de 70 ℃. Qual deve ser a temperatura inicial? (26,4 ℃)

6.

Um compressor resfriado comprime hidrogênio gasoso desde 100 kPa, 300 𝐾 até a pressão de 1000 𝑘𝑃𝑎 por processo isotérmico reversível. Qual é o trabalho específico recebido pelo compressor? (– 2849 𝑘𝐽/𝑘𝑔)

7.

Vapor de água entra numa turbina a 300 ºC, pressão de 1 MPa