Revisao2

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Uma bomba de calor opera sob um Ciclo de Camot e utiliza R-134a como fluido
de trabalho. A bomba de calor retira calor de um ambiente a OC e rejeita calor para um
ambiente a 40C. Nessas condições: a) Mostre o processo em um diagrama T-s; b)
Calcule o título no início e no [mal do processo isotérmico a OC; c) Determine o
coeficiente de desempenho do ciclo.
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Uma peça de metal precisa ser resfriada rapidamente até que sua temperatura
atinja 25C. A quantidade de calor a ser transferida, nesse processo, é igual a lOOOkJ.
Estão dispostos três banhos que podem ser utilizados para resfriar a peça: 1) uma
mistura de água liquida com gelo a 1 atm: b) líquido saturado de R-22 a -20C e assim
transformando de liquido para apor aturado; c itrogênio líquido a pressão de 101,3
kPa e assim transformado de líquido em apor aturado. Determine as variaçõe de
entropia dos três banhos e discuta o significado destes resultados.
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A figura mostra o fluxograma de um aquecedor para a água de alimentação de
um ciclo de potência qualquer. Este equipamento é utilizado para pré-aquecer, em
regime permanente, a água antes de entrar no gerador de vapor e opera misturando a
água com vapor d' água extrai do de uma turbina. Para os estados mostrados na figura e
admitindo que o equipamento seja adiabático determine a taxa de aumento líquido de
entropia neste processo.
P2 = 1 MPa
T1 =- 200°C
P, = 1 MPa G) Aquecedor ® P3 1 MPa
7,- 400C -1-- ..•.1 de água de ~+- ...• T3 -160°C
alimentação ln3 = 4 kg/s
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Um turbo-compressor deve ser utilizado para aumentar a pressão do ar de
admissão de um motor à combustão interna. Este dispositivo consiste de uma turbina
movida pelos gases de exaustão do motor, diretamente acoplada a um compressor de ar,
conforme mostra a figura. Admita que as vazões em massa da turbina e no compressor
são iguais e que tanto a turbina como o compressor são adiabáticos e reversíveis. Para as
condições, determine: a) temperatura na seção de saída e a potência produzida pela
turbina; b) A pressão e a temperatura na seção de saída do compressor.
Mo or
P3 = 170 kPa
73= 650°C
®
Po éncra r---i--i
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Um ciclo de Rankine, simples, com R-22 como fluido de trabalho deve ser
usado em conjunto com um ciclo Diesel. As condições de operação do ciclo Diesel são:
temperatura e pressão de entrada 20 C e 100 kPa, razão de compressão de 20 e a
temperatura máxima de 2800 C. As condições de operação do ciclo de Rankine são: na
entrada da turbina é vapor saturado de R-22 a 90 C e a temperatura de condensação é de
30 C. A potência produzida pelo motor Diesel é de 1 MW e ambos os ciclos são ideais.
Nessas condições, determine: a) a vazão necessária ao motor Diesel; b) a potência
gerada no ciclo Rankine considerando que os gases de exaustão do ciclo Diesel são
resfriados até 200 C no aquecedor do R-22; c) a eficiência do ciclo combinado.
Motor Diesel
200 C,5
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R-22
110 C
2R
R-22
30 C
Bomba 3RCondensador
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Um ciclo de refrigeração utiliza R-22 como fluido de trabalho e as condições do
ciclo são: Temperatura rrúnima de -1oe e pressão máxima de 1 MPa. Admitindo que o
ciclo seja ideal, determine: a) a transferência de calor no condensador e no evaporador;
b) o coeficiente de eficácia do ciclo.
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