Lista 1 - Termodinâmica

Termodinâmica Aplicada I
Lista de exercícios – 1ª Lei para Volume de Controle
1. Água evapora no interior do tubo de uma caldeira que opera a 100 kPa. A velocidade do escoamento de líquido saturado que alimenta o tubo é 1 m/s e o tubo descarrega vapor saturado a 100 kPa. Qual é a velocidade do escoamento de vapor na seção de descarga do tubo?
2. Uma caldeira é alimentada com 5000 kg/h de água líquida a 5 MPa e 20 ºC e descarrega vapor d’água a 450ºC e 4,5 MPa. Determine a área das sessões de escoamento nas sessões de alimentação e descarga da caldeira de modo que a velocidade dos escoamentos seja menor que 20 m/s.
3. Um bocal convergente é alimentado com nitrogênio o 200 kPa e 400 K. O escoamento na sessão de descarga do bocal apresenta temperatura e pressão iguais a 330
K e 100 kPa. Sabendo que a velocidade do nitrogênio na sessão de alimentação do bocal é pequena e que o bocal é adiabático, determine a velocidade do escoamento na sessão de descarga do bocal.
4. Um difusor é alimentado com um escoamento de gás perfeito que apresenta velocidade igual a 250 m/s, T = 300 K e P = 100kPa. A velocidade do escoamento na sessão de descarga do difusor é 25 m/s. Determine a temperatura do escoamento na sessão de descarga do difusor se o gás é Argônio, Hélio e Nitrogênio.
5. Hélio é estrangulado de 1,2 MPa e 20ºC até a pressão de 100 kPa. Os diâmetros do tubo de alimentação e descarga são tais que as velocidade de saída e de entrada são iguais. Determine a temperatura de saída do Hélio e a razão entre o diâmetro dos tubos.
6. Líquido saturado de R-12 a 25ºCé estrangulado, em regime permanente, até a pressão de 150,9 kPa no capilar de um refrigerador. Qual é a temperatura na sessão de descarga do capilar? Determine o aumento percentual na vazão em volume que ocorre neste escoamento.
7. O nível da água de uma represa, onde está localizada uma usina hidrelétrica, é
200 m acima do nível de descarga (a jusante da barragem). Sabendo que a potência