Lista de Exercícios de Termodinâmica Aplicada

                       1ª Lista de Exercícios de Termodinâmica Aplicada (ENPE)

Aluno: Fabricio Bonetti Fragiacomo

Ra: 769985

1. -2.59 The density of atmospheric air is about 1.15 kg/m3, which we assume is constant. How large an absolute pressure will a pilot encounter when flying 2000 m above ground level, where the pressure is 101 kPa?

Resolução:

Dados:

h = 2000m         Patm = 101KPa        ρar = 1.15 kg/m3                      

A diferença de pressão a 2000 metros é igual a:

[pic 1]

Que também é igual a:

[pic 2]

Temos, portanto,

[pic 3]

Substituindo os valores na equação temos:  

                                                         [pic 4]

[pic 5]

b)- 3.66 A 1-m3 tank is filled with a gas at room temperature (20◦C) and pressure (100 kPa). How much mass is there if the gas is (a) air, (b) neon, or (c) propane?

Resolução:

Dados:

             [pic 6][pic 7]

 Irei analisar caso as condições de temperatura e pressão a que esses gases estão sendo submetidos estão distantes do ponto de liquefação ou sublimação, utilizando como recurso o uso de uma tabela:

No caso do ar (ar seja composto apenas de  e ):[pic 8][pic 9]

                     

[pic 10]

No caso o Neônio:

[pic 11]

No caso do propano:

[pic 12]

Os valores de pressão e temperatura encontrados não estão em concordância com os valores           críticos.

Dessa forma irei usar como recurso a fórmula:

 
[pic 13]

[pic 14]

             
[pic 15][pic 16]

a)[pic 17]

b)[pic 18]

c)[pic 19]

c)-4.50 Air at 1500 K, 1000 kPa expands in a polytropic process with n = 1.5 to a pressure of 200 kPa. How cold does the air become, and what is the specific work put out?

Resolução:

Temos que para um processo politrópico  . Ou seja:[pic 20]

[pic 21]

Ademais temos que:

[pic 22]

Substituindo a (Eq. A) em (Eq. B):

[pic 23]

[pic 24]

Portanto:

[pic 25]

 . Portanto:[pic 26]

[pic 27]

  d)- 4.55 A piston/cylinder contains 0.1 kg of nitrogen at 100 kPa, 27◦C, and it is now compressed in a polytropic process with n = 1.25 to a pressure of 250 kPa. What is the work involved?

Resolução:

temos:

[pic 28]

Já que temos um processo politrópico, temos que . [pic 29]

Ademais, ao utilizar a relação descoberta no exercício anterior, temos:

[pic 30]

Consultando a Tabela A.5, do livro texto, no apêndice do livro, encontramos que [pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

e)-5.94 Estimate the constant specific heats for R-134a from Table B.5.2 at 100 kPa and 125◦C. Compare this to the specific heats in Table A.5 and explain the difference.

Resolução:

Irei consultar a Tabela B.5.2, do livro texto, com o intuito de estimar valores dos calores específicos constantes do R-134a a 125ºC. serão usados os valores de h e u para as temperaturas de 120ºC e 130ºC para 100 kPa. Dessa forma, temos: