1-Acende-se uma lâmpada de 100W numa sala adiabática com um volume de 34 m 3 na qual o ar está inicialmente a 100 kpa e 25 o C. Se o calor especifico

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1 1 -Numa transformação de um gás perfeito, os estados final e inicial têm a mesma energia interna quando a) a transformação é cíclica b) a transformação ocorre a volume constante c) o processo é adiabático d) a temperatura inicial é igual à temperatura final e) não há troca de trabalho entre o gás e o meio 2-Numa transformação isotérmica de um gás perfeito, o produto p V é constante e vale J. A constante dos gases perfeitos é J/mol.Ke o número de moles do gás é n=5. Durante o processo, o gás recebe do meio exterior 2000 J de calor. O processo é a) Uma expansão isotérmica b) Uma compressão isotérmica c) Uma expansão adiabática 3-A expressão onde h é a entalpia especifica, v o volume especifico e p a pressão é muitas vezes utilizada para calcular a variação de entalpia de uma substância que sofre um processo termodinâmico de 1 para 2 mas a aproximação só é válida a) Para processos adiabáticos e reversiveisde gases perfeitos b) Para processos adiabáticos e reversiveisse o coeficiente de expansão térmica for desprezável c) Se o calor especifico da substância não variar de 1 para 2 4-No mesmo processo termodinâmico isotérmico a 127 C em que o volume de uma certa quantidade de gás, inicialmente àpressãode2,0atm,passade10para20litros: O sistema trocou calor com o meio ambiente. Como a temperatura permaneceu constante, o sistema não trocou calor com a vizinhança A energia interna aumentou. A quantidade de calor recebida é igual ao trabalho realizado pelo gás na expansão A quantidade de calor trocado e o trabalho realizado são ambos nulos.

2 1-Acende-se uma lâmpada de 100W numa sala adiabática com um volume de 34 m 3 na qual o ar está inicialmente a 100 kpa e 25 o C. Se o calor especifico a volume constante do ar, C v, se mantiver constante e igual a 0,718 kj kg -1 K -1, então a temperatura da sala aumenta no tempo a uma taxa de: 0,210 K/min 0,350 K/min A temperatura não varia 2- Num sistema aberto a funcionar em regime permanente, a entropia do fluxo de massa: Aumenta da entrada para a saída, quaisquer que sejam as condições do processo termodinâmico Mantém-se constante da entrada para a saída Tanto pode aumentar como diminuir, dependendo das trocas de calor do sistema com o exterior 3- Duas amostras de um gás perfeito, inicialmente à mesma temperatura e pressão, são comprimidas reversivelmente de um volume V para um volume V/2, uma delas isotermicamente e a outra adiabaticamente. A pressão final: É maior no caso isotérmico É maior no caso adiabático É igual nos dois casos 4-Vapor de água a 20 MPa e 520 o C tem um volume específico de 0,0152 m 3 kg -1 K -1. Pode considerar-se que se comporta como um gás perfeito porque o coeficiente de compressibilidade Z vale 0,83 Não se pode considerar que se comporte como um gás perfeito porque o coeficiente de compressibilidade Z vale 0,50 Comporta-se como um gás perfeito, independentemente do valor de Z, desde que sofra um processo reversível 5- Em que condições uma máquina térmica reversivel tem um rendimento de 100% a)quando a fonte a fria e a fonte quente estão à mesma temperatura b)quando a fonte fria está a 0 graus Kelvin c)quando a fonte fria está a 0 graus Celsius

3 Considere um compressor adiabático ideal (A) e um compressor adiabático real (B). Fornecemos a ambos o mesmo caudal mássico, o mesmo trabalho e o estado de entrada nos dois compressores é igual. O fluido é ar atmosférico, modelado como gás perfeito, e o sistema está a funcionar em regime estacionário. a) Qual é a relação entre as entropias à saída de cada um dos compressores? b) Qual é a relação entre as temperaturas à saída de cada um dos compressores? c) Represente as duas evoluções num diagrama T-s e P-v d) Identifique nos diagramas, sempre que for possível, os trabalhos e calores fornecidos nos processos. e) Considere agora que o compressor ideal passa a ser arrefecido (sistema C), de modo que o gás sofra uma evolução isotérmica. Este compressor admite ar na mesma condição anteriormente definida, recebe o mesmo trabalho que compressor A e tem o mesmo caudal mássico. Que relação existe entre a pressão final atingida pelo gás neste caso e a pressão final atingida pelo gás no caso do compressor adiabático ideal. Nota: Assuma Cp e Cv constantes

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23 9.34 The compressor and turbine of a simple gas turbine each have isentropic efficiencies of 90%. The compressor pressure ratio is 12. The minimum and maximum temperatures are 290 K and 1400 K, respectively. On the basis of an air-standard analysis, compare the values of (a) the net work per unit mass of air flowing, in kj/kg, (b) the heat rejected per unit mass of air flowing, in kj/kg, and (c) the thermal efficiency to the same quantities evaluated for an ideal cycle.

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