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1) Ar entra em regime permanente em um bocal adiabático a 300 kPa, 200°C e 30 m/s e sai a 100 kPa e 180 m/s. A área na entrada do bocal é de 80 cm2. Determine: a) o fluxo de massa no bocal, b) a temperatura de saída do ar e c) a área na saída do bocal. Resposta: 0,5304 kg/s; 184,6°C; 38,7 cm2 2) Vapor escoa em regime permanente através de uma turbina adiabática. As condições de entrada do vapor são 10 MPa, 450°C e 80 m/s e as condições de saída são 10 kPa, 92% de título e 50 m/s. O fluxo de massa do vapor é de 12 kg/s. Determine: a) a variação da energia cinética, b) a potência produzida e c) a área de entrada da turbina. Resposta: - 1,95 kJ/kg; 10,2 MW; 0,00447 m2 3) Refrigerante 134a a 800 kPa e 25°C é estrangulado até a temperatura de – 20°C. Determine a pressão e a energia interna do refrigerante no estado final. Resposta: 133 kPa; 80,7 kJ/kg 4) Um sistema de condicionamento de ar envolve a mistura de ar frio com ar quente externo antes de encaminhar a mistura para a sala condicionada. O ar frio entra na câmara de mistura a 5°C e 105 kPa a uma vazão de 1,25 m3/s, enquanto o ar quente entra a 34°C e 105 kPa. O ar deixa a sala a 24°C. A razão entre os fluxos de massa das correntes de ar quente e frio é de 1,6. Usando calores específicos variáveis determine: a) a temperatura da mistura na entrada as sala e b) a taxa de ganho de calor da sala. Resposta: 22,9°C; 4,88 kW 5) um pequeno orifício se desenvolve nas paredes de um tanque rígido cujo volume é de 0,75 m3 e ar da vizinhança a 1 bar, 25°C, é admitido no tanque. Eventualmente, a pressão no tanque atinge 1 bar. O processo é tão lento que a transferência de calor entre o tanque e a vizinhança mantém a Temperatura do ar no interior do tanque constante a 25°C. Determine a transferência de calor, em kJ, se inicialmente o tanque a) estiver evacuado. b) contiver ar a 0,7 bar, 25°C. Resposta: - 75 kJ; -22,5 kJ 6) Ar em regime permanente a 200 kPa, 52°C e uma vazão mássica de 0,5 kg/s entra em um duto isolado com diferentes áreas de seção transversal de entrada e saída. Na saída do duto, a pressão do ar é de
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1) Ar entra em regime permanente em um bocal adiabtico a 300 kPa, 200C e 30 m/s e sai a 100 kPa e 180 m/s. A rea na entrada do bocal de 80 cm2. Determine: a) o fluxo de massa no bocal, b) a temperatura de sada do ar e c) a rea na sada do bocal. Resposta: 0,5304 kg/s; 184,6C; 38,7 cm2
2) Vapor escoa em regime permanente atravs de uma turbina adiabtica. As condies de entrada do vapor so 10 MPa, 450C e 80 m/s e as condies de sada so 10 kPa, 92% de ttulo e 50 m/s. O fluxo de massa do vapor de 12 kg/s. Determine: a) a variao da energia cintica, b) a potncia produzida e c) a rea de entrada da turbina. Resposta: - 1,95 kJ/kg; 10,2 MW; 0,00447 m2
3) Refrigerante 134a a 800 kPa e 25C estrangulado at a temperatura de 20C. Determine a presso e a energia interna do refrigerante no estado final. Resposta: 133 kPa; 80,7 kJ/kg4) Um sistema de condicionamento de ar envolve a mistura de ar frio com ar quente externo antes de encaminhar a mistura para a sala condicionada. O ar frio entra na cmara de mistura a 5C e 105 kPa a uma vazo de 1,25 m3/s, enquanto o ar quente entra a 34C e 105 kPa. O ar deixa a sala a 24C. A razo entre os fluxos de massa das correntes de ar quente e frio de 1,6. Usando calores especficos variveis determine: a) a temperatura da mistura na entrada as sala e b) a taxa de ganho de calor da sala. Resposta: 22,9C; 4,88 kW5) um pequeno orifcio se desenvolve nas paredes de um tanque rgido cujo volume de 0,75 m3 e ar da vizinhana a 1 bar, 25C, admitido no tanque. Eventualmente, a presso no tanque atinge 1 bar. O processo to lento que a transferncia de calor entre o tanque e a vizinhana mantm a Temperatura do ar no interior do tanque constante a 25C. Determine a transferncia de calor, em kJ, se inicialmente o tanque a) estiver evacuado. b) contiver ar a 0,7 bar, 25C. Resposta: - 75 kJ; -22,5 kJ6) Ar em regime permanente a 200 kPa, 52C e uma vazo mssica de 0,5 kg/s entra em um duto isolado com diferentes reas de seo transversal de entrada e sada. Na sada do duto, a presso do ar de 100 kPa, a velocidade de 255 m/s e a rea da seo transversal de 2x10-3 m2. Admitindo o modelo de gs ideal, determine: a) A temperatura do ar na sada, em C. b) A velocidade do ar na entrada, em m/s. c) A rea da seo transversal da entrada, em m2. Resposta: 82C; 355 m/s; 6,57x10-4 m2Um tanque de mistura contm 3000 lb (1360,8 kg) de gua lquida. O tanque equipado com dois tubos de entrada, um tubo para a distribuio de gua quente a uma vazo mssica de 0,8 lb/s (0,36 kg/s) e um outro para a distribuio de gua fria a uma vazo mssica de 1,3 lb/s (0,59 kg/s). A gua sai atravs de um nico tubo de sada a uma vazo mssica de 2,6 lb/s (1,2 kg/s). Determine a quantidade de gua, em lb, no tanque aps uma hora. Resposta: 1200 lb
