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FURB/DEQ - LISTA DE EXERCÍCIOS (Parte I)

FURB/DEQ - PROVA DE TERMODINÂMICA I (Parte I)

1) Simplifique os balanços diferenciais de massa, energia e entropia apresentados no formulário, para um sistema fechado, admitido que o centro de massa deste sistema esteja estacionário. Escrever as razões das simplificações feitas.

2) Cinquenta (50) kmol por hora de ar são comprimidos de P1= 1,2 bar para P2 = 6,0 bar em um compressor em escoamento estacionário. A potência mecânica fornecida é de 98,8 kW. As temperaturas e velocidades são: T1 = 300K, v1 = 10 m/s; T2 = 520K, v2 = 3,5 m/s. Considerando o ar como gás ideal com Cp = (7/2)R, determinar a taxa de transferência de calor saindo do compressor. (Dados: mar = 29 kg/ kmol; R= 8,314 J.mol-1.K-1).

3) Um mol de um gás ideal com Cp = (7/2)R e Cv = (5/2)R, sofre uma expansão de P1 = 8 bar e T1 = 600 K para P2 = 1 bar, através das seguintes trajetórias: (a) Volume constante; (b) Temperatura constante; (c) Adiabaticamente.
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule W, Q, ∆U e ∆H para cada processo. (Usar R = 8,314 J.mol-1.K-1).

4) Um renomado laboratório reporta como coordenadas de ponto quádruplo 10,2 Mbar e 24,1°C, para o equilíbrio de quatro fases de formas sólidas alotrópicas de uma espécie química exótica conhecida como β - miasmona. Avalie se a afirmação está correta e escreva as conclusões justificando a resposta.

5) Explique o significado dos termos a seguir:

a) Energia interna, calor e trabalho. b) Processo reversível e irreversível. c) Equilíbrio. d) Função de estado. e) Propriedade Intensiva.

6) Um dispositivo horizontal pistão/cilíndrico é colocado em um banho termostático. O pistão desliza no cilindro com atrito desprezível, e uma força externa o mantém em posição contra uma pressão inicial do gás de 14 bar. O volume inicial do gás é V1t = 0,03 m3. A força externa no pistão é reduzida gradualmente, permitindo a expansão do gás até que o seu