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• Ianka Cristine

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Termodinâmica de Engenharia Química II

1. Conforme a figura abaixo vapor a 80 bar e 440 ºC entra em uma turbina operando em regime permanente com uma vazão volumétrica de 236 m3/min. 20 % do escoamento sai através de um diâmetro de 0,25 m a 60 bar e 400 ºC. O restante sai por um diâmetro de 1,5 m, com uma pressão de 0,7 bar e título de 90 %. Determine a velocidade, em m/s, de cada duto de saída.

2. Amônia entra em um volume de controle que opera em regime permanente a p1 = 16 bar e T1 = 32ºC, com uma vazão mássica de 1,5 kg/s. Vapor saturado a 6 bar passa através de uma das saídas, enquanto líquido saturado a 6 bar passa por uma segunda saída com uma vazão volumétrica de 0,1 m3/min. Determine a. o diâmetro mínimo do tubo de entrada, em cm, de modo que a velocidade da amônia não exceda 18 m/s na entrada. b. a vazão volumétrica do vapor saturado na saída em m3/min.

3. Ar entra em um bocal operando em regime permanente a 126,8 ºC com uma velocidade desprezível e sai do bocal a 4,6 ºC com uma velocidade de 442 m/s. Admitindo o comportamento de gás ideal e abandonando os efeitos de energia potencial, determine a transferência de calor em escoamento. 4. Gás hélio escoa em um bocal bem isolado em regime permanente. A temperatura e a velocidade na entrada são, respectivamente, 32,4 ºC e 45,7 m/s. Na saída, a temperatura é -50,9 ºC e a pressão vale 275,8 kPa. A área na saída é de 0,001 m2. Usando o modelo de gás ideal com k = 1,67 e desprezando os efeitos da energia potencial, determine a vazão mássica através do bocal. 5. Vapor d’água a 12,4 Mpa e 866,5 entra em uma turbina operando em regime permanente. Conforme mostrado na figura abaixo 20 % da vazão de entrada são extraídos a 4,1 Mpa e 260 ºC. O restante do fluxo sai como vapor saturado a 6,9 kPa. A turbina desenvolve uma potência de saída de 1992,9 kW. A transferência de calor da turbina para a vizinhança ocorre a uma taxa de 14,6 kW. Desprezando os efeitos das energias cinética e potencial, determine a vazão mássica do vapor que entra na turbina.

6. Ar sai de um bocal adiabático a 15 ºC com uma velocidade de 580 m/s. Qual é a temperatura na entrada do bocal se a velocidade na entrada for desprezível? Considere o ar como gás ideal com Cp = (7/2)R