Questões

3 – Um ciclo Rankine opera com 10 ext{ MPa} e 400^ ext{ºC} na entrada da turbina e com 40^ ext{ºC} no condensador (líquido saturado). Considere que a turbina tenha uma eficiência isentrópica de 91 ext{%} e a bomba de 85 ext{%}. Considere ainda que seja bombeado uma vazão de 80 ext{ kg/s} de água. Determine a potência do ciclo e a eficiência energética para os seguintes casos:

• a) Opere em ciclo simples (1,5)
• b) Opere com reaquecimento, onde a pressão de reaquecimento é 2 ext{ MPa} e o vapor é reaquecido até 380^ ext{ºC} (1,5)
• c) Opere com regeneração extraindo vapor da turbina a 1 ext{ MPa} (1,5)

Um mol de um gás ideal monoatômico vai do estado a ao estado c, passando pelo estado b com pressão, como mostrado na figura abaixo. A quantidade de calor Q que entra no sistema durante esse processo é de aproximadamente:

Determinar a taxa de transferência de calor por unidade de área que atravessa uma parede plana de aço (50,2 ext{ W/mK}) com 20 ext{ mm} de espessura, isolada com uma camada de 60 ext{ mm} de lã mineral (0,04 ext{ W/mK}). A temperatura interna da parede de aço é de 20^{ ext{°C}} e a externa do isolamento é 50^{ ext{°C}}.
A taxa de transferência de calor por unidade de área será de,

Quando avaliamos as propriedades do ar úmido, a razão entre a massa de vapor d’água e a massa de ar seco chama-se:

Qual é o efeito da temperatura no coeficiente de condutividade térmica de um material?

Conhecendo os processos que ocorrem quando um fluido refrigerante está em ciclo termodinâmico (ciclo frigorífico), considere determinado sistema de refrigeração que opera em um ciclo onde o fluido refrigerante entra no compressor com entalpia de 100 \, ext{kJ/kg} e, sendo comprimido, atinge entalpia de 120 \, ext{kJ/kg}. Esse fluido, após saturação, tem sua entalpia diminuída para 50 \, ext{kJ/kg}. Nesse processo, ele não troca calor com o compressor nem com a válvula de expansão. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre os ciclos frigoríficos, é correto afirmar que o coeficiente de performance desse sistema é:

Um sistema de caldeira + turbina de uso industrial consome um material combustível de 1.000 \, \text{KJ/ton}. A caldeira foi abastecida com 15 \, \text{toneladas} de material combustível, e 7.000 \, \text{KJ} de energia térmica perderam-se na atmosfera. Qual foi a energia ou o trabalho líquido obtidos com essa quantidade de combustível?

Dentro de uma caneca de cobre de 100 g a 20 ^ ext{°C} são colocados 190 g de café a 80 ^ ext{°C}. Considere o calor específico do café e do cobre iguais a 1 ext{cal}/( ext{g} imes ^ ext{°C}) e 0,1 ext{cal}/( ext{g} imes ^ ext{°C}), respectivamente. Desprezando as perdas de calor para o ambiente, a temperatura final do conjunto, depois que a caneca e o café entram em equilíbrio térmico, é igual a

5) Lorde Kelvin verificou experimentalmente que, quando um gás é resfriado de 0 \, ^ ext{ºC} para -1 \, ^ ext{ºC}, por exemplo, ele perde uma fração de sua pressão igual a rac{1}{273,15}. Raciocinou então que na temperatura de -273,15 \, ^ ext{ºC} a pressão do gás se tornaria nula, ou seja, a energia cinética das partículas do gás seria igual a zero. Kelvin denominou a temperatura de -273,15 \, ^ ext{ºC} de zero absoluto. Identifique a alternativa em que a conversão de unidades é INCORRETA: