Exercícios de Processo em Regime Transiente - Lista de Exercícios Resolvida

Inicialmente, um conjunto cilindro-pistão que opera a pressão constante, contém de água a e . Existe no conjunto cilindro-pistão uma válvula que pode descarregar a água contida no conjunto na atmosfera . Esta válvula é aberta e só é fechada quando a massa contida no conjunto se torna igual a . Admitindo que o processo é adiabático, que a temperatura da água é sempre uniforme, determine a velocidade de descarga da água e o trabalho realizado no processo.

Um tanque rígido de aço, isolado, com contém ar a . A temperatura do ar é igual a . O tanque está ligado, através de uma ramificação com válvula, a uma linha onde ar escoa a e . A válvula é aberta, permitindo o escoamento de ar para o tanque, e só é fechada quando a pressão interna atinge . Determine a temperatura no instante em que a válvula é fechada.

Um tanque rígido e com volume de contém, inicialmente, a e . Uma válvula é aberta, lentamente, e o gás escapa vagarosamente do tanque até que a pressão atinja . Neste instante a válvula é fechada. Admitindo, para o gás que permanece no tanque, que o processo de esvaziamento pode ser modelado como uma expansão politrópica com expoente igual a , determine a massa final de no tanque e o calor transferido no processo.

Um conjunto cilindro-pistão termicamente isolado está inicialmente evacuado e começa a ser preenchido com ar a . Quando o ar contido no conjunto atinge de temperatura, o abastecimento de ar é interrompido. Neste instante, o cilindro-pistão possui de ar. Determine o trabalho realizado pelo ar ao empurrar o pistão.

A Fig. P6.119 mostra o esquema de uma turbina que é alimentada com a e . A descarga da turbina está ligada a um tanque com volume de , e que inicialmente está evacuado. A operação da turbina termina quando a pressão no tanque atinge . Nesta condição, a temperatura do no tanque é de . Admitindo que todos os processos são adiabáticos, determine o trabalho realizado pela turbina num processo de enchimento do tanque.

Um conjunto cilindro-pistão termicamente isolado está inicialmente evacuado e começa a ser preenchido com ar a . Quando o ar contido no conjunto atinge de temperatura, o abastecimento de ar é interrompido. Neste instante, o ar do cilindro-pistão ocupa um volume igual a e possui uma pressão de . Determine o trabalho realizado pelo ar ao empurrar o pistão.

Um recipiente rígido, inicialmente em vácuo, é carregado com água, proveniente de uma tubulação, a e . Admita que o processo de enchimento é adiabático e que o recipiente é lacrado quando a pressão interna for igual à da linha. Sabendo que a massa contida no recipiente após o término da operação de enchimento é igual a , determine a temperatura final do processo de enchimento e o volume do recipiente.

Um tanque rígido, com capacidade de , contém ar a e . Uma válvula do tanque é aberta e o ar escoa para fora do tanque até que a pressão atinja . Calor é transferido ao ar, de um reservatório térmico que apresenta temperatura igual a , durante todo o processo. Sabendo que a temperatura final do ar no tanque é , determine a transferência de calor no processo.