Sebenta Pratica 1011

UNIVERSIDADE DE AVEIRO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

EXERCÍCIOS DAS AULAS PRÁTICAS

MÁQUINAS TÉRMICAS
2010-2011

DOCENTES RESPONSÁVEIS
DEM

Fernando Neto

DEM

João Oliveira

DISCIPLINA
Código

40544

Ano

4º

Semestre
Carga Horária
ECTS

1º
2-0-2
6

Exercícios das Aulas Práticas – Máquinas Térmicas

Revisões de termodinâmica
Exercício 1 – Um tanque rígido contém um fluido quente arrefecido através da agitação fornecida por uma pá. A energia interna do fluido é inicialmente 800 kJ. Durante o processo de arrefecimento, o fluido perde 500 kJ, enquanto que a pá realiza 100 kJ de trabalho sobre o fluido. Determine a energia interna final do fluido. Negligencie a energia armazenada na pá.
Exercício 2 – Um conjunto cilindro/pistão contém inicialmente ar a 150 kPa e 27ºC, num volume de 400 l. A massa do pistão é tal que são necessários 350 kPa para a movimentar.
O ar é então aquecido até o seu volume duplicar. Determine a temperatura final, o trabalho realizado pelo ar e o calor adicionado.
Exercício 3 – Um bloco de ferro de 50 kg a 80ºC é colocado num tanque isolado que contém 0.5 m3 de água líquida a 25ºC. Qual a temperatura após se atingir o equilíbrio?
Cp(ferro) = 0.45 kJ/(kg.ºC) ; Cp(água) = 4.184 kJ/(kg.ºC)
Exercício 4 – O óleo de uma máquina industrial é arrefecido num permutador de calor, entrando no permutador com um caudal de 6 kg/min a 1 MPa e 70ºC, saindo a 35ºC. A água de arrefecimento entra no permutador a 300 kPa e 15ºC, saindo a 25ºC. Os calores específicos do óleo e da água são respectivamente 2.016 e kJ/(kg.ºC). Determine o caudal de água necessário e a transferência de calor do óleo para a água.
Exercício 5 – Ar a 1ºC e 80 kPa entra num difusor com uma velocidade de 200 m/s. A entrada do difusor tem uma área de 0.4 m2 e a velocidade de saída é desprezável face à de entrada. Determine o caudal de ar e a sua temperatura à saída.
Cp(ar) = 1.005 kJ/(kg.ºC)

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Exercícios das Aulas Práticas – Máquinas Térmicas

Motores de Combustão Interna
Exercício