Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre leis e propriedades da termodinâmica em engenharia mecânica

Um trocador de calor em contra corrente possui o esquema apresentado na figura abaixo:

Um fluido frio com calor específico de 4000 J/kgK entra no trocador de calor a 10ºC com vazão mássica de 1 kg/s. Na outra corrente, um fluido quente com calor específico de 2000 J/kgK entra no trocador de calor a 80ºC e vazão mássica de 10 kg/s. Sabe-se que o trocador de calor possui um UA de 1000 W/K e a sua média logarítma de temperaturas é 20ºC.

As temperaturas de saída dos fluidos frio e quente são, respectivamente:

Um engenheiro mecânico foi contratado para fazer o projeto de um sistema de refrigeração para um supermercado. Ele estipula que a temperatura do fluido refrigerante na entrada da válvula de expansão seja igual a 40 ºC. E utilizando uma tabela termodinâmica, observa que a entalpia de líquido saturado e de vapor saturado para essa temperatura é igual a 250 kJ/kg e 400 kJ/kg, respectivamente. O engenheiro também anota os valores de entalpia para a temperatura de -10 ºC, que seria a temperatura estimada para o fluido no evaporador, com valores de 170 kJ/kg e 410 kJ/kg, para os estados de líquido saturado e de vapor saturado, respectivamente. Com base nesses valores, o engenheiro estima o título de entrada do evaporador.
Assinale a alternativa CORRETA que corresponde ao título (x) que o engenheiro obteve desta estimativa.

Assinale a alternativa INCORRETA sobre o uso das propriedades da termodinâmica.

Os trocadores de calor são equipamentos usados para implementar a troca de calor entre dois fluidos ou mais, sujeitos a diferentes temperaturas. O mesmo é formado de vários componentes

Marque a sequência correta conforme desenho abaixo:

É proposta uma modificação com o objetivo de melhorar uma das etapas de um ciclo termodinâmico. As variáveis de estado são apresentadas na tabela que segue:

Sabe-se que, ao longo de toda a etapa, a temperatura do ciclo permanece constante. Sobre a melhoria proposta, pode-se afirmar que:

I. A etapa é reversível.

II. O volume de controle permanece com volume constante.

III. A variação da energia interna, nesta etapa, é de ∆U = 2000 Kj

Avaliando-se as características da melhoria proposta, é correto, o que se afirma em: