2.1 Volume específico
molar médio
|
 |
 |
n
®
número de moles
 ®
volume
m
®
massa
M
®
massa molar |
=
=
Þ
2.2 Equação de Estado de um
Gás Ideal
Þ
Þ
Þ
Constante universal dos gases
Þ
Constante
do gás
2.3 Fator de
compressibilidade (z)
Ajuda determinar se a equação do gás ideal pode
ou não ser usada. (Quando Z = 1 ou bem próximo
de 1 ela pode ser usada).
2.4 Processos
Termodinâmicos
Teremos um processo termodinâmico
sempre que variar pelo menos uma das
propriedades termodinâmicas
|
 |
AB
Þ
Isobárico
Þ
n = 0
AC
Þ
Isotérmico
Þ
n = 1
AE
Þ
Isométrico
Þ
n =
¥
AD
Þ
Isoentrópico
Þ
|
n
= expoente politrópico.
Comentário1:
Processo Isométrico
Þ n =
¥
Comentário2:
cP = calor
específico à pressão constante
cV = calor
específico a volume constante
2.5 Título (x)
É a razão entre massa de vapor saturado e massa
total.
Exercícios
1. Qual é a massa de ar contida em uma sala de 6
m X 10 m X 4 m, se a pressão é 100 kPa e a
temperatura é 25 °C? Admita
que o ar se comporte como um gás ideal (R =
0,287 kN.m/kg K). (280,5 kg)
2. Um tanque tem um volume de 0,5 m3
e contêm 10 kg de um gás ideal que apresenta uma
massa molecular igual a 24. A temperatura é de
25 °C. Qual é a pressão no gás? (
)
(2066 kPa)
3. Nitrogênio (M = 28,01 kg/kmol) é contido em
um recipiente de 4 m3 a pressão de
4200 kPa. Determine a massa se a temperatura for
de (a) 30 °C e (b) -120 °C. (186,8 kg, 369 kg)
4. Um pneu de automóvel com volume de 0,6 m3
é inflado até alcançar uma pressão manométrica
de 200 kPa. Calcule a massa de ar no pneu se a
temperatura é de 20 °C (suponha o ar como um gás
ideal). R =
0,287 kN.m/kg K) (2,14 kg)
5. Um tanque isolado termicamente cujo
volume é desconhecido está dividido em duas
partes. No lado esquerdo, temos 0,01 m3
de ar à pressão de 0,8 MPa e temperatura
ambiente (25 ºC), enquanto que o outro também
contem 1 kg de ar mas à pressão de 1,2 MPa e
temperatura de 55 ºC. A divisória é removida e o
ar de um lado do tanque interage com o ar do
outro lado do tanque. A condição final é de
temperatura de 10 ºC e pressão de 120 kPa.
Determine o volume total do tanque. Dado: RAR
= 0,287 kJ/kg.K. (0,74 m3/kg)
6. 1,5 kg de CO2 são aquecidos em um
recipiente mecanicamente isolado de volume 0,05
m3 desde a temperatura de -20 ºC até
90 ºC. Determine as pressões inicial e final. (P1
= 1434,7 kPa, P2 = 2058,2 kPa)
7. Um tanque de 1 m3 contendo ar a 25
C e 500 kPa é conectado através de uma tubulação
com uma válvula, inicialmente fechada, a outro
tanque, este contendo 5 kg de ar a 35 C e 200
kPa. A válvula é aberta e todo o sistema
interage até que a condição de equilíbrio de
temperaturas é alcançada com o exterior, que
está a 20 C. Determine o volume do segundo
tanque e a pressão final de equilíbrio do ar.
Dado: RAR = 0,287 kJ/kg.K.
(2,211 m3,
284,11 kPa)
8. Ar em um pneu de automóvel de volume 0,70 m3
está a 30 ºC e pressão manométrica de 150 kPa.
Determine a quantidade de ar que deve ser
adicionado ao pneu para que a pressão interna
alcance o valor de 200 kPa, também manométrica.
Considere que a pressão atmosférica loca é 100
kPa e que a temperatura e o volume permanecem
constantes. RAR = 0,287 kJ/kg.K.
(0,40 kg)
9. Qual o volume específico
do vapor formado quando água entra em ebulição à
pressão atmosférica normal? (1,6729 m3/kg)
10. Qual o volume específico de uma mistura de
água líquida + vapor a 50
ºC se o
título for de 45%?
(5,415 m3/kg)
11. Encontre a temperatura e o volume específico
da água à pressão 3,0 MPa e título de 0,95.
(233,9 ºC, 0,063406 m3/kg)
12. Se o volume específico
da água for 0,05 m3/kg e a
temperatura é 225 C, qual é o título? (0,63139)
13. À pressão de 500 kPa e título de 30%, qual é
a temperatura e o volume específico da água?
(151,86 ºC, 0,3749 m3/kg)
