Aula 2 Propriedades Termodinâmicas

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19/09/20121Universidade Federal do ABCProfa. Dra. Ana Maria Pereira NetoProfa. Dra. Ana Maria Pereira NetoProfa. Dra. Ana Maria Pereira NetoProfa. Dra. Ana Maria Pereira Netoana.neto@ufabc.edu.brana.neto@ufabc.edu.brana.neto@ufabc.edu.brana.neto@ufabc.edu.brBloco A, torre 1, sala 637Bloco A, torre 1, sala 637Bloco A, torre 1, sala 637Bloco A, torre 1, sala 637BC1309BC1309Termodinmica AplicadaTermodinmica AplicadaBC1309BC1309Termodinmica AplicadaTermodinmica AplicadaPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto19/09/20122Propriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades Termodinmicas Substncias Puras;Substncias Puras; Estado da Matria;Estado da Matria; Estado Termodinmico;Estado Termodinmico; Mudana de Fase Mudana de Fase Diagrama;Diagrama; Ttulo de uma Mistura;Ttulo de uma Mistura; Tabelas Termodinmicas;Tabelas Termodinmicas; Modelo de Gs Ideal.Modelo de Gs Ideal.BC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasPropriedades TermodinmicasBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ProblemaProblema::UmaUma vlvulavlvula dede controlecontrole dede vazovazo devedeve serser certificadacertificada atravsatravsdede umum testeteste hidrodinmicohidrodinmico.. NasNas condiescondies prescritasprescritas pelopelocliente,cliente, estaesta vlvulavlvula devedeve suportarsuportar umauma temperaturatemperatura dede 180180CCquandoquando submetidasubmetida aoao escoamentoescoamento dede guagua nono estadoestado lquidolquido..Voc,Voc, comocomo responsvelresponsvel tcnicotcnico pelopelo setor,setor, devedeve proverprover asascondiescondies tcnicastcnicas mnimasmnimas necessriasnecessrias realizaorealizao dodomesmomesmo.. ComoComo proceder?proceder?19/09/20123Substncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoSubstncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto PossuiPossui umauma composiocomposio qumicaqumica fixafixa emem todatoda suasuaextensoextenso.hidrognio,hidrognio, HH22gua,gua, HH22OOdixidodixido dede carbono,carbono, COCO22amnia,amnia, NHNH33oxignio,oxignio, OO2219/09/20124O ar uma mistura de diversos gases, mas O ar uma mistura de diversos gases, mas com freqncia considerado uma com freqncia considerado uma substncia pura.substncia pura.Substncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoSua composio qumica homognea!Sua composio qumica homognea!Substncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraSubstncia PuraBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto CuidadoCuidado:: MisturaMistura dede gelogelo ee guagua lquidalquida umauma substnciasubstncia purapura (ambas asfases tm a mesma composio qumica). MisturaMistura dede arar lquidolquido ee arar gasoso,gasoso, porm,porm, nono umauma substnciasubstnciapurapura (composio do ar lquido diferente da composio do argasoso).19/09/20125Estado da MatriaEstado da MatriaEstado da MatriaEstado da MatriaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoSlidoLquidoGasosoEstado da MatriaEstado da MatriaEstado da MatriaEstado da MatriaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoLQUIDOLQUIDO SLIDOSLIDOGASOSOGASOSOForas Intermoleculares!Foras Intermoleculares! Quando uma substncia funde ou entra em ebulio, forasintermoleculares so quebradas (no as ligaes qumicas).19/09/20126Estado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto O estadoestado de uma substncia simples, em uma nicanica fasefase (lquido,slido ou gasoso) fica determinado por duas propriedades quaisquer,por exemplo: PressoPresso (P)(P) ee TemperaturaTemperatura (T)(T) PressoPresso (P)(P) ee VolumeVolume EspecficoEspecfico (v)(v) VolumeVolume especficoespecfico (v)(v) ee TemperaturaTemperatura (T)(T) Partindo-se de duas propriedades pode-se determinar, por exemplo:EnergiaEnergia internainterna EntalpiaEntalpia EntropiaEntropia19/09/20127Estado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoEstado TermodinmicoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Nmero de variveis independentes (N.V.I.) necessrias paracaracterizar um estado termodinmico: UmaUma nicanica fasefase (slido,(slido, lquidolquido ouou gs)gs):: duas propriedadestermodinmicas. DuasDuas fasesfases (lquido(lquido ee gs)gs):: uma propriedade termodinmica. TrsTrs fasesfases (slido(slido ++ lquidolquido ++ gs)gs):: valores de todas as propriedadestermodinmicas so nicos (ponto triplo).( )fasesdenmeroIVN = 3...Mudana de FaseMudana de FaseMudana de FaseMudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto19/09/20128gua,gua, HH22OOProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ESTADOESTADO 11:: A gua no est pronta para se converter em vapor!LQUIDO COMPRIMIDOLQUIDO COMPRIMIDO PP == 100100 kPakPa TT == 2020CCProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto TransfereTransfere--sese calorcalor parapara gua,gua, elevandoelevando aa temperaturatemperatura parapara 4040CC:: PP == 100100 kPakPa TT == 2020CC medida que a temperatura se eleva, a gua lquida se expande eseu volume especfico aumenta. PP == 100100 kPakPa TT == 4040CCaquecimentoaquecimento19/09/20129Processo de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ESTADOESTADO 22:: A gua ainda no est pronta para se converter em vapor! PP == 100100 kPakPa TT == 4040CCLQUIDO COMPRIMIDOLQUIDO COMPRIMIDOProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto TransfereTransfere--sese calorcalor parapara gua,gua, elevandoelevando aa temperaturatemperatura parapara 100100CC:: A gua ainda um lquido, mas qualquer adio de calor far com que o lquido se converta em vapor. PP == 100100 kPakPa TT == 4040CC PP == 100100 kPakPa TT == 100100CCaquecimentoaquecimento19/09/201210Processo de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ESTADOESTADO 33:: A gua est pronta para se vaporizar! PP == 100100 kPakPa TT == 100100CCLQUIDO SATURADOLQUIDO SATURADOProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ApsAps oo incioincio dada ebulio,ebulio, aa temperaturatemperatura prapra dede subirsubir atat queque oolquidolquido sese convertaconverta inteiramenteinteiramente emem vaporvapor.. OO cilindrocilindro--pistopisto estest cheiocheio dede vaporvapor nono limitelimite comcom aa fasefase lquidalquida eequalquerqualquer perdaperda dede calorcalor farfar comcom queque parteparte sese condensecondense..19/09/201211Processo de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto ESTADOESTADO 44:: PP == 100100 kPakPa TT == 100100CC As fases lquida e vapor coexistem em equilbrio!MISTURAMISTURALQUIDOLQUIDO--VAPOR SATURADAVAPOR SATURADAProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto PP == 100100 kPakPa TT == 100100CC Vapor saturado um vapor que est pronto para condensar. ESTADOESTADO 55::VAPOR SATURADOVAPOR SATURADO19/09/201212Processo de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto TransfereTransfere--sese calorcalor parapara gua,gua, elevandoelevando aa temperaturatemperatura parapara 300300CC:: PP == 100100 kPakPa TT == 100100CC PP == 100100 kPakPa TT == 300300CCaquecimentoaquecimentoProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseProcesso de Mudana de FaseBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto um vapor que no est pronto para se condensar. PP == 100100 kPakPa TT == 300300CCVAPOR SUPERAQUECIDOVAPOR SUPERAQUECIDO ESTADOESTADO 66::19/09/201213300v,v, mm33/kg/kgDiagrama T Diagrama T vvDiagrama T Diagrama T vvBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto 11PP == 100100 kPakPa 22 334455 66mistura saturadamistura saturadaDiagrama T Diagrama T vvDiagrama T Diagrama T vvBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto DiagramaDiagrama TT vv dosdos processosprocessos dede mudanamudana dede fase,fase, aa pressopresso constante,constante,parapara umauma substnciasubstncia purapura aa diversasdiversas pressespresses..PONTOPONTO CRTICOCRTICOLQUIDOLQUIDO SATURADOSATURADO VAPORVAPOR SATURADOSATURADO19/09/201214LquidoLquido--VaporVaporSaturadosSaturadosDiagrama T Diagrama T vvDiagrama T Diagrama T vvBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetovTPP11 == ctectePP22 == ctecte (>(> PP11))Vapor Vapor SuperaquecidoSuperaquecidoLquido Lquido ComprimidoComprimidoPONTOPONTO CRTICOCRTICOLinha de Vapor SaturadoLinha de Vapor SaturadoLinha de Lquido SaturadoLinha de Lquido SaturadoTT11 == ctecteTT22 == ctecte (>(> PP11))Vapor Vapor SuperaquecidoSuperaquecidoLquido Lquido ComprimidoComprimidoPONTOPONTO CRTICOCRTICOLinha de Vapor SaturadoLinha de Vapor SaturadoLinha de Lquido SaturadoLinha de Lquido SaturadoLquidoLquido--VaporVaporSaturadosSaturadosDiagrama P Diagrama P vvDiagrama P Diagrama P vvBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto DiagramaDiagrama PP vv dede umauma substnciasubstncia purapura..19/09/201215Mudana de FaseMudana de FaseMudana de FaseMudana de FaseQQ QQ Q(1) (2) (3) (4) (5)vT125341) Lquido comprimido2) Lquido saturado3) Lquido + vapor (saturao)4) Vapor saturado5) Vapor superaquecidoTabela TermodinmicaTabela TermodinmicaTabela TermodinmicaTabela TermodinmicaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto19/09/201216Tabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto TabelaTabela dede TemperaturaTemperatura::Tabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasTabelas TermodinmicasBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto TabelaTabela dede PressoPresso::19/09/201217Identificao de EstadosIdentificao de EstadosIdentificao de EstadosIdentificao de EstadosBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o Estado Dados valores de Presso (P):Dados valores de Presso (P): Consultar tabela de saturao da substncia (presso ou temperatura):P = PsatP > PsatP < Psatsemistura lquido + vaporlquido comprimidovapor superaquecido19/09/201218Identificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Dados valores de Temperatura (T):Dados valores de Temperatura (T): Consultar tabela de saturao da substncia (presso ou temperatura):T = TsatT < TsatT > Tsatsemistura lquido + vaporlquido comprimidovapor superaquecidoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoIdentificando o EstadoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto DadosDados valoresvalores dede PressoPresso (P)(P) ouou TemperaturaTemperatura (T)(T) ee VolumeVolumeEspecficoEspecfico (v)(v)::v < vLv = vLvL < v < vVselquido comprimidolquido saturadomistura lquido + vaporv = vvv > vvvapor saturadovapor superaquecido Consultar tabela de saturao da substncia (presso ou temperatura):19/09/201219Ttulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoTtuloTtuloTtuloTtuloBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto As quantidades relativas das fases lquido e vapor de uma mistura saturadaso especificadas pelo ttulottulo (x)(x)..1x0 vl vvLquido sat. Vapor sat.P = 100 kPa P = 100 kPa19/09/201220TtuloTtuloTtuloTtuloBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Netovl vvvl < v < vv vP ou TLquido Sat.vlVapor Sat.vvTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Para uma substncia pura em uma mistura lquido-vapor necessrio o uso do conceito de TtuloTtulo (x)(x).misturadatotalmassamisturanapresentevapormassammxtv== Onde: lvt mmm +=tmvmlmmassa total da misturamassa de lquido na misturamassa de vapor na mistura1x0 19/09/201221Ttulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaTtulo de uma MisturaBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoConsiderando: LVT VVV +=mVv =e sabendo que:tem-se: LLVVTT mvmvmv +=dividindo-se por Tm tem-se:TLLTVVTTTmmvmmvmmv+=considerando:TVmmx =tem-se: ( ) LVT vx1xvv +=Vlido para qualquer propriedade termodinmica na condio de saturao Gs IdealGs IdealGs IdealGs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto19/09/201222Modelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Utilizado para representar o comportamento de substnciaspuras no estado gasoso. Possui boa confiabilidade para gases a baixas densidades. Pode ser definido em base molar ou mssica.Modelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto A expresso para o modelo de gs ideal tem a forma:TRnPV =: presso (kPa): temperatura (K): nmero de mols: volume (m3): constante universal dos gases (kJ/kmol K)PnTVRdeterminada experimentalmente19/09/201223Modelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetomRTPV =: massa (kg): constante para um gs especfico (kJ/kg K)mMMRR =MM : massa molar da substncia (kg/kmol) Em base mssica, temos:Modelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Dependendo do estado termodinmico a serconsiderado, necessrio usar outros mtodos paraavaliao das propriedades termodinmicas de um gs.Diagrama Generalizado de CompressibilidadeDiagrama Generalizado de CompressibilidadeEquaes de EstadoEquaes de Estado19/09/201224Modelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs IdealModelo de Gs Ideal Diagrama de Generalizado de Compressibilidade: O mtodo utiliza uma varivel de correo (Z):ZmRTPV = 1Z0 Cr TTT =Cr PPP =Temperatura reduzida (funo da temperatura crtica)Presso reduzida (funo da presso crtica)BC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoxxxxxxxxBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoDiagramaDiagramaDiagramaDiagramaPresso reduzida PR19/09/201225BC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoEquaes de EstadoEquaes de EstadoEquaes de EstadoEquaes de Estado Equao de van der Walls:2vabvRTP =C22PTR6427a C=onde:CCP8RTb = Equao de Redlich e Kwong:( ) 5,0TbvvabvTRP+= onde:C5,22PTR42748,0a C=CCPTR08664,0b =Equaes de EstadoEquaes de EstadoEquaes de EstadoEquaes de EstadoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto2v223632ooo ev1TvcvavaRTbvT/CARTBvRTP +++++= Equao de Bennedict, Webb e Rubin:19/09/201226O vapor dgua uma gs ideal?O vapor dgua uma gs ideal?O vapor dgua uma gs ideal?O vapor dgua uma gs ideal?BC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoGs IdealGs IdealGs IdealGs IdealBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto Erro percentual ao aplicar a hiptese de gs ideal para o vapor de gua e aregio na qual o vapor de gua pode ser considerado um gs ideal (erro 19/09/201227ExercciosExercciosExercciosExercciosBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoExercciosExercciosExercciosExercciosBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto1) Determine a fase ou as fases de um sistema constitudo de H2O para as seguintescondies:a) p = 500 kPa; T = 151,86Cb) p = 500 kPa; T = 200Cc) T = 80C; p = 5 MPad) T = 160C, p= 480 kPa2) Dois mil quilos de gua, inicialmente um lquido saturado a 150C, so aquecidosem um tanque rgido fechado, para um estado final onde a presso 5MPa.Determine a temperatura final, em C, o volume do tanque, em m3.R: 152,7C; 2,18 m23) Cinco quilogramas de gua esto acondicionados em um tanque rgido fechado,para um estado inicial de 2000 kPa e um ttulo de 50%. Ocorre transferncia de calorat que o tanque contenha apenas vapor saturado. Determine o volume do tanque,em m3, e a presso final em kPa.R: 3957 kPa; 0,252 m319/09/201228ExercciosExercciosExercciosExercciosBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto4) Amnia armazenada em um tanque com volume de 0,21 m3. Determine amassa, em kg, assumindo lquido saturado a 20C. Qual a presso em kPa?R: 128,2 kg; 857 kPa5) Calcule o volume, em m3, ocupado por 2 kg de uma mistura lquido-vapor deRefrigerante 134 a -10C com ttulo de 80%.R: 0,159 m36) Vapor de gua aquecido em um tanque rgido fechado de vapor saturado a160C a uma temperatura final de 400C. Determine as presses inicial e final emkPa.R: P1 = 617,8 kPa; P2 = 998,4 kPa7) Determine o ttulo da mistura bifsica lquido-vapor de:a) H2O a 100C com volume especifico de 0,8 m3/kg. (R. 0,477)b) Fluido refrigerante 134 a 0C com um volume especifico de 0,066 m3/kg(R. 0,953)ExercciosExercciosExercciosExercciosBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira NetoBC1309_Ana Maria Pereira Neto8) Um tanque de 200 litros contm o gs dixido de carbono (CO2) a 35C e 2000kPa.a) determine a massa presente no tanque pelo modelo de gs ideal (6,87 kg)b) qual a diferena no resultado se usarmos os dados do diagrama generalizado decompressibilidade (7,55 kg)9) Verifique a aplicabilidade do modelo de gs ideal para o Refrigerante R-134a auma temperatura de 70C e uma presso de:a) 1,6 Mpab) 0,10 Mpa10) Determine a presso em um tanque com 1 kg de oxignio, temperatura de 352Ke volume de 0,05 m3, utilizando:a) modelo de gs ideal (R. 1829 kPa)b) equao de estado de Van der Walls (R. 1812,3 kPa)

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