Prova de Termodinâmica

Prévia do material em texto

Orientações: Leia atentamente todas as questões. A resolução da prova deve ser à tinta (caneta esferográfica). Todas as folhas de resoluções devem ser identificadas com sua rubrica. A prova vale um total de 100 pontos. Questão 1) (Total 30 pts) Um espaço refrigerado é mantido a 10°F e água de resfriamento encontra-se disponível a A capacidade de refrigeração é de 120.000 Btu 0 evaporador e condensador possuem tamanho suficiente para permitir a adoção, em cada um, de uma diferença mínima de temperaturas para a transferência de calor de refrigerante é 0 tetrafluoroetano (HFC-134a), cujos dados são fornecidos na Tab 9.1 e na Figura da página 3. a) (subTotal 10 pts) Qual é 0 valor do coeficiente de desempenho para um refrigerador de Carnot? b) (subTotal 20 pts) Calcule 0 coeficiente de desempenho e m em (lbm/h) para ciclo com compressão de vapor da Figura a seguir, sendo a do compressor igual a 0,80. Explique suas suposições. T 2 3 2 Condensador 3 ToQuestão 2) (Total 40 pts) Vapor a alta pressão (corrente 1) a uma vazão mássica de 1000 kg/h, inicialmente em 3,5 MPa e 350°C é expandido numa turbina para obter trabalho. Duas correntes de saída saem da turbina. A corrente de saída 2 descarrega vapor a 1,5 MPa e 225°C a uma vazão mássica de 100 kg/h. A corrente de saída 3 descarrega uma mistura de líquido e vapor saturados a 0,79 MPa. Uma fração (desprezível) da corrente 3 é drenada por uma válvu- la de estrangulamento para 0,10 MPa e se encontra a 120°C (corrente 4). A potência da turbi- na medida é de 100 kW. Corrente 1 3,50 MPa 1000 kg/h Turbina Corrente 4 0,10 Mpa 120 °C 0 kg/h Corrente 2 Corrente 3 1,5 MPa 0,79 MPa 225 °C L+V 100 kg/h (use os dados da Tabela de vapor d'água da página 8) a) (subTotal 20 pts) Determine a temperatura e a qualidade da corrente 3. 20 do b) (subTotal 20 pts) Determine a taxa de transferência de calor para dentro ou fora da turbina durante a operação.Rubrica 5 ENQ 210 - Termodinâmica para Engenharia Química I - - PR2 Questão 3) (Total 30 pts) Vapor d'água entra em uma turbina de uma planta de potência, operando no ciclo de Rankine, a 3.300 kPa e sai a 50 kPa. (use os dados da Tabela de vapor d'água da página 8). Para mostrar efeito do superaquecimento no desempenho do ciclo, cal- cule: a) (subTotal 20 pts) a eficiência térmica do ciclo e a qualidade do vapor na saída da tur- bina para temperaturas do vapor na entrada da turbina iguais a 450°C. b) (subTotal 10 pts) Suponha 0 Ciclo de Rankine e a representação desse processo de produção de potência a partir de calor num diagrama TS, como descrito a seguir: Ciclo Rankine Q 30 Caldeira T 4 1 1