Exercícios de Conservação de Energia do Volume de Controle - Lista de Exercícios Resolvida

Um conjunto cilindro-pistão fechado, contendo um vapor, perde calor a uma taxa constante de . Sabendo que a energia do vapor varia a uma taxa constante de e que esse processo de resfriamento é isobárico a , determine a taxa de variação do volume do vapor.

Um tanque rígido está vazando vapor superaquecido d’água por um furo com de diâmetro a uma velocidade média de . O vapor que sai está a e . Cada quilograma desse vapor diminui de energia do tanque. O processo de vazamento dura e a taxa de variação da energia do vapor d’água presente no tanque permanece constante durante esse intervalo de tempo. Sabendo que o vapor do tanque ganha de calor durante esse processo, calcule a variação de energia do vapor dentro do tanque do início ao fim do vazamento. Use a tabela termodinâmica abaixo.

Um conjunto cilindro-pistão está vazando vapor superaquecido d’água por um furo com a uma velocidade média de . O vapor que sai está a e . Cada quilograma desse vapor diminui de energia do conjunto. O processo de vazamento dura e a taxa de variação da energia do vapor d’água presente no conjunto cilindro-pistão permanece constante durante esse intervalo de tempo. O pistão possui de diâmetro. Ele desce com uma velocidade de . Sabendo que o vapor do conjunto perde de calor durante esse processo e considerando que o processo de vazamento é isobárico, calcule a variação de energia do vapor dentro do conjunto do início ao fim do vazamento. Use a tabela termodinâmica abaixo.

Uma panela com de água líquida a e a começa a ser aquecida a uma taxa constante de . Para aquecer a água mais rápido, uma pessoa derrama o total de de água quente na panela durante todo o seu aquecimento. Essa adição de água é constante e acrescenta de energia à panela a cada quilograma . No entanto, a panela perde o total de água com os respingos que saem dela constantemente. Esses respingos diminuem de energia da panela. Sabendo que esse aquecimento dura , determine a energia final da água que se encontra dentro da panela. Considere que a taxa de variação da energia da panela é constante. Despreze a variação de volume da água na panela. Use a tabela abaixo.

Um tanque rígido está sendo preenchido com nitrogênio a uma vazão volumétrica constante de . O nitrogênio que entra está a e . Cada quilograma desse nitrogênio aumenta de energia do tanque. O processo de enchimento dura e a taxa de variação da energia do nitrogênio presente no tanque permanece constante durante esse intervalo de tempo. Sabendo que o nitrogênio do tanque perde de calor durante esse processo, calcule a variação de energia do dentro do tanque do início ao fim do enchimento. Considere que o nitrogênio se comporta como um gás ideal.

Um tanque rígido fechado, contendo um vapor, recebe uma taxa constante de calor de . Determine a taxa de variação da energia do vapor durante esse processo de aquecimento.

Um conjunto cilindro-pistão, contendo um vapor, perde de calor a cada segundo. Enquanto o vapor é resfriado, de taxa de energia saem do conjunto cilindro-pistão através da massa de vapor que vaza pela folga entre o pistão e o cilindro. Sabendo que o volume do pistão diminui a uma taxa constante de e que esse processo de resfriamento é isobárico a , determine a taxa de variação da energia do vapor.

Um conjunto cilindro-pistão fechado, contendo um vapor, perde calor a uma taxa constante de . Sabendo que a energia do vapor não varia durante esse processo, determine a potência realizada pelo vapor sobre o ambiente.