Termodinâmica
sexta-feira, 21 de novembro de 2014
Um modelo computacional de ultra-alta resolução, desenvolvido pela NASA, deu uma nova visão de como o dióxido de carbono viaja ao redor do mundo pela atmosfera.
Lufadas de dióxido de carbono dão voltas e se dissipam a medida que os ventos dispersam o gás para longe das fontes. A simulação também ilustra as diferenças entre os níveis de dióxido de carbono nos hemisférios norte e sul, e padrões diferentes nas concentrações globais de dióxido de carbono de acordo com o ciclo de crescimento de plantas e árvores sazonalmente.
terça-feira, 30 de setembro de 2014
Dia 03 de outubro não haverá aula
Como consequência nossa prova ficará adiada para o dia 14/10/2014.
domingo, 21 de setembro de 2014
Período 14.2: Primeiro teste online
Para praticar o uso das tabelas termodinâmicas, aproveitem!
Teste online: Tabelas termodinâmicas
Bom desempenho! O teste corrige suas respostas ao final.
segunda-feira, 16 de junho de 2014
domingo, 8 de junho de 2014
segunda-feira, 19 de maio de 2014
Horário dos monitores
Monitoria (CTB 101)
S 8-10 / T 14-17 / Q 14-17 /
I 14-16 / X 10-12
Daniel
S 14-16 / T 14-18 / Q 14-16 /
I 14-18 / X 14-18
[Figura adaptada de http://leandrosansao.blogspot.com.br/2010/08/cartaz-monitoria-de-qualidade.html]
terça-feira, 11 de março de 2014
quarta-feira, 26 de fevereiro de 2014
Exercícios sobre exergia
1) Quanto trabalho útil deixa de ser aproveitado no condensador de uma planta de potência que recebe vapor d'água (x = 0,85 e 0,5 MPa) e retorna líquido saturado na mesma pressão? Considere T0 = 298,15 K.
2) Uma bomba recebe água saturada a 0,01 MPa e descarga a 10 MPa. A bomba possui uma eficiência isentrópica de 0,9. Calcule a irreversibilidade e a eficiência de 2ª lei.
3) Relembre o exercício feito em sala de aula sobre a turbina General Electric T700. Agora queremos fazer uma análise somente do compressor. Considere que o ar entra no compressor a
100kPa e27°C e sai a 1500kPa e 427°C, com 40 kJ/kg de calor perdido para o ambiente, que está a 25°C. Determine o trabalho real, o trabalho reversível, e a eficiência de 2ª lei para este compressor.
4) Para pensar: Ainda considerando a turbina General Electric T700, agora nos concentremos na turbina de potência (power turbine). Sabendo que o fluido à sua entrada está a 546 kPa e 975 K, e na sua saída a 101 kPa, determine a sua potência sabendo que o fluxo mássico é 4,6 kg/s de ar. Utilize esta Tabela para calcular o cp e o k do ar na temperatura média do dispositivo. Considere cp constante.
5) Para pensar: a potência da turbina do item anterior é 1800 hp, que é significativamente menor que a potência que você calculou no item anterior. Por quê?
(~51,6000 kJ/kg) / ( 1,1032 kJ/kg; 0,9066) / (~1,7600 MW)
DICA
2) Uma bomba recebe água saturada a 0,01 MPa e descarga a 10 MPa. A bomba possui uma eficiência isentrópica de 0,9. Calcule a irreversibilidade e a eficiência de 2ª lei.
3) Relembre o exercício feito em sala de aula sobre a turbina General Electric T700. Agora queremos fazer uma análise somente do compressor. Considere que o ar entra no compressor a
100kPa e27°C e sai a 1500kPa e 427°C, com 40 kJ/kg de calor perdido para o ambiente, que está a 25°C. Determine o trabalho real, o trabalho reversível, e a eficiência de 2ª lei para este compressor.
4) Para pensar: Ainda considerando a turbina General Electric T700, agora nos concentremos na turbina de potência (power turbine). Sabendo que o fluido à sua entrada está a 546 kPa e 975 K, e na sua saída a 101 kPa, determine a sua potência sabendo que o fluxo mássico é 4,6 kg/s de ar. Utilize esta Tabela para calcular o cp e o k do ar na temperatura média do dispositivo. Considere cp constante.
5) Para pensar: a potência da turbina do item anterior é 1800 hp, que é significativamente menor que a potência que você calculou no item anterior. Por quê?
(~51,6000 kJ/kg) / ( 1,1032 kJ/kg; 0,9066) / (~1,7600 MW)
DICA
Refaça os exercícios feitos em sala (disponíveis nos slides).
quarta-feira, 19 de fevereiro de 2014
Exercícios sobre a Segunda Lei para VC
1) Calcule a eficiência do Ciclo Rankine mostrado abaixo se a temperatura máxima é 700ºC. A pressão se mantém constante na caldeira (boiler) e condensador (condenser). Substancia de trabalho: vapor d'agua.
(A temperatura máxima ocorre no ponto 2, estado de entrada na turbina. Eficiência ~43,3000%)
2) Verdadeiro ou falso? A entropia do vapor irá decrescer enquanto ele escoa em uma turbina adiabática real, pois trabalho útil é obtido.
3) Verdadeiro ou falso? Mesmo durante um processo reversível, a variação da entropia do sistema não é contrabalançada pela variação da entropia do meio
4) Verdadeiro ou falso? A soma das variações de entropia de um sistema e sua vizinhança é sempre negativa.
5) Considere um compressor. A substância de trabalho é vapor d'água. Na entrada a temperatura é 120ºC e a pressão 0,100 MPa. A pressão de descarga é 0,5 MPa. Marque C (certo) ou E (errado) para cada uma das afirmações seguintes, justificando a resposta com os devidos cálculos.
( ) Se o processo de compressão for adiabático reversível, então a entropia final vale 8,469 kJ/kgK
( ) Se o processo for isoentrópico, então a temperatura final é um pouco mais baixa que 301ºC
( ) Se a eficiência isoentrópica do compressor for 90%, então a entalpia final vale 3104,4516 kJ/kg
( ) Se a eficiência isoentrópica for 100%, então a entropia final é 7,4622 kJ/kgK
( ) Se o compressor for isoentrópico, o trabalho necessário é -349,3544 kJ/kg
( ) Se a eficiência de 1ª lei for 100%, o trabalho necessário é 349,3544 kJ/kg
( F, ) (E, C, C, C, C, E)
2) Verdadeiro ou falso? A entropia do vapor irá decrescer enquanto ele escoa em uma turbina adiabática real, pois trabalho útil é obtido.
3) Verdadeiro ou falso? Mesmo durante um processo reversível, a variação da entropia do sistema não é contrabalançada pela variação da entropia do meio
4) Verdadeiro ou falso? A soma das variações de entropia de um sistema e sua vizinhança é sempre negativa.
5) Considere um compressor. A substância de trabalho é vapor d'água. Na entrada a temperatura é 120ºC e a pressão 0,100 MPa. A pressão de descarga é 0,5 MPa. Marque C (certo) ou E (errado) para cada uma das afirmações seguintes, justificando a resposta com os devidos cálculos.
( ) Se o processo de compressão for adiabático reversível, então a entropia final vale 8,469 kJ/kgK
( ) Se o processo for isoentrópico, então a temperatura final é um pouco mais baixa que 301ºC
( ) Se a eficiência isoentrópica do compressor for 90%, então a entalpia final vale 3104,4516 kJ/kg
( ) Se a eficiência isoentrópica for 100%, então a entropia final é 7,4622 kJ/kgK
( ) Se o compressor for isoentrópico, o trabalho necessário é -349,3544 kJ/kg
( ) Se a eficiência de 1ª lei for 100%, o trabalho necessário é 349,3544 kJ/kg
( F, ) (E, C, C, C, C, E)
terça-feira, 18 de fevereiro de 2014
Empresa de energia eólica é condenada a pagar indenização por causa de mortes de águias
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terça-feira, 11 de fevereiro de 2014
Entropia: exercícios capítulo 9 COM RESPOSTAS
1) Vapor é admitido em uma turbina a 9 MPa, 500ºC. Na saída, a pressão é de 10kPa. Desprezando as variações de energia cinética e potencial, encontre o máximo trabalho que pode ser obtido. (1277,6652 kJ/kg)
2) Para a turbina do item anterior, suponha que existam irreversibilidades (perdas) que se traduzam em um aumento de 25% da entropia na saída. Qual o máximo trabalho neste caso? (interpolação... 742,4058 kJ/kg)
3) Compare as temperaturas dos fluidos de saída nos itens 1 e 2 acima. (Verifique que no caso 2 temos maiores chances de perdas de calor pelo isolamento da carcaça: 45,81ºC vs. 76,92ºC)
4) Um kg de água a 250ºC expande-se em um cilindro até que a pressão ambiente, 100 kPa, é alcançada. Neste ponto, o título é de 90%. Considere que a expansão seja adiabática reversível. Determine: a) a pressão inicial; b) o trabalho trocado. (1,38 MPa; 400 kJ)
5) Uma bomba de calor opera sob um Ciclo de Carnot e utiliza R-134a como fluido de trabalho. A bomba de calor retira calor de um ambiente a 0ºC e rejeita calor para um ambiente a 40ºC. No nível de 40ºC, o processo isotérmico se dá entre os estados de líquido e vapor saturados. Nessas condições: a) Mostre o processo em um diagrama T-s; b) Calcule o título no início e no final do processo isotérmico a 0ºC; c) Determine o coeficiente de desempenho do ciclo. (0,2629; 0,9809; 7,8300)
6) Em cada ciclo, uma maquina de Carnot remove 100J de energia de um reservatório a 400K, efetua trabalho e descarrega o calor num reservatório a 300K. Calcular a variação de entropia de cada reservatório. Qual a variação de entropia do universo? (-0,2500 J/K; 0,2500 J/K; 0)
7) Uma maquina térmica real possui rendimento 15% e remove a cada ciclo, 100J de um reservatório a 400K, efetua trabalho e descarrega o calor num reservatório a 300K. Calcular a variação de entropia de cada reservatório. Qual a variação de entropia do universo? (-0,2500 J/K; 0,2833 J/K ; 0,0333 J/K)
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