Enunciado

13 – 54 E Uma mistura de hélio e nitrogênio com uma fração mássica de nitrogênio de 35 % está contida em um dispositivo pistão-cilindro disposto para manter uma pressão fixa de 100   p s i a . Determine o trabalho produzido, em B t u / l b m , quando esse dispositivo é aquecido de 100   ° F a 500   ° F . Resposta: 139   B t u / l b m

Passo 1

Lebre de eventualmente consultar as tabelas e ao fim do livro!

Vamos começar pela fração molar:

y N 2 = N N 2 N m = 0,0125 l b m o l 0,175 l b m o l = 0,07143

y H e = N H e N m = 0,01 6 25 l b m o l 0,175 l b m o l = 0,9286

Assim o peso molecular da mistura será:

M = ∑ y i M i

M = 0,07143 ⋅ 28 + ( 0,9286 ⋅ 4 )

M = 5,714   l b m / l b m o l

Passo 2

Vamos aplicar a fórmula de trabalho para gases:

w = ∫ " 1 " " 2 " P d v

= P 2 v 2 - P 1 v 1

= R i ( T 2 - T 1 )

⇒   w = R u M ( T 2 - T 1 )

  Assim:

w = 1,9858 B t u l b m o l R 5714 l b m l b m o l 500 - 100 R = 139 B t u l b m  

Resposta

w = 139 B t u l b m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um meio de condicionar o ar de verão (seco e quente) é o resfriamento evaporativo que é um processo similar ao de saturação adiabática em regime permanente. Admita que o ar externo esteja a 35° C , 10
Uma vazão de 3600m 3 por hora de ar atmosférico a 35° C e com umidade relativa de 10 %, deve ser condicionado até o estado onde a temperatura é igual a 21° C e a umidade relativa é 50 %. Esboce um arr
Uma câmara de mistura é alimentada com 0,2 kg/s de ar úmido a 45° C e umidade relativa igual a 10 % e com 0,3 kg/s de ar úmido a 25℃ ℃ e umidadade absoluta igual a 0,018. Um aquecedor está instalado a
Utilize o diagrama psicrométrico para determinar as propriedades não apresentadas no conjunto ∅ ,w ,T B SeT B U .a) T B S = 25℃ ,∅ = 80% ℃ b) T B S = 15℃ ,∅ = 100% ℃ c) T B S = 20℃ ,w = 0,008 ℃ d) T B
Uma piscina coberta apresenta taxa de evaporação de água igual a 1,512 kg/h. Esta água precisa ser removida por um equipamento de condicionamento e desumidificação do ar que também deve manter a tempe