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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 2

A decolagem de aviões num porta-aviões é auxiliada por um dispositivo do tipo cilindro-pistão acionado por vapor d’água com uma pressão média de 750 kPa. Um avião, com massa de 3500 kg, deve ser acelerado do repouso até 30 m/s, com 25% da energia necessária sendo fornecida pelo dispositivo cilindro-pistão. Determine o deslocamento do volume requerido do pistão.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Nós temos os seguintes dados

m = 3500   k g

v i = 0

P = 750   k P a

v f = 30   m / s

Há mudança de velocidade, isso significa que o aumento da energia cinética

E k = 1 2 ∙ m ∙ v f - v i 2 = 1 2 ∙ 3500 ∙ 30 2 = 1575   k J

Passo 2

Ele disse que o avião acelera com 25% da energia proveniente do pistão a vapor. Isso significa que a energia cinética é 25% da energia do pistão de vapor. A energia do pistão de vapor é dada por:

E s p = 25 100 ∙ E k = 0,25 ∙ 1575 = 393,75   k J

O volume, agora, pode ser escrito da seguinte forma

V = E s p P = 393,75 750 = 0,525   m 3

Resposta

V = 0,525   m 3

Exercícios de Livros Relacionados

61. Um arranjo pistão-cilindro contém inicialmente 1,4 kg de água líquida saturada a 200 °C. Calor é transferido para a água até que o volume quadruplique e o cilindro contenha apenas vapor saturado.
Deduza uma expressão para a expansividade volumétrica de uma substância cuja equação de estado é P v - a = R T .
Deduza expressões para ∂ u ∂ P T e ∂ v ∂ T P envolvendo somente P , v e T .
Mostre que c p - c v = T ∂ P ∂ T v ∂ v ∂ T P .
Derive expressões para (a) Δ u , (b) Δ h e (c) Δ s considerando um gás que obedeça a equação de estado P v - a = R T , em um processo isotérmico.