OK_TermoQuim_Exercícios_14-08-20

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS 
 
IPUC - Departamento de Engenharia Química 
 
Termodinâmica Química 
 
 
 
 
EXERCÍCIOS 
1. Um tanque para água quente, isolado e aquecido eletricamente, contém 190 kg de água líquida a 60 °C. 
Imagine que você está tomando banho usando a água desse tanque quando ocorre uma interrupção no 
fornecimento de energia. Se a água for retirada do tanque a uma taxa constante de ṁ = 0,2 kg/s, em quanto 
tempo a temperatura da água no tanque cairá de 60 °C para 35 °C? Admita que água fria a 10 °C seja 
alimentada no tanque a uma taxa igual a de saída e que as perdas para o ambiente sejam desprezíveis. 
Aqui, uma excelente hipótese para a água líquida é que CP = CV = C, independente de T e P. Considere 
ainda uma mistura ideal no interior do tanque (isso implica que as propriedades da água deixando o tanque 
são as mesmas da água no seu interior) e que a diferença entre as energias cinética e potencial na entrada 
e na saída pode ser desprezada. (Aproximadamente 11 minutos) 
2. Ar a 1 bar e 25 °C entra em um compressor que opera em regime permanente com baixa velocidade. 
Ele é descarregado a 3 bar e entra em um ejetor no qual sofre uma expansão, atingindo uma velocidade 
final de 600 m/s, em condições de pressão e temperatura iguais às iniciais. Se o trabalho de compressão 
for de 240 kJ por quilograma de ar, qual quantidade de calor deve ser removida durante a compressão? 
Tome como base de cálculo 1 kg de ar. A variação da energia potencial do ar pode ser considerada 
desprezível, assim como sua energia cinética inicial. (Q = -60 kJ)