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

Em um ciclo de geração de potência, o fluido de trabalho é bombeado de uma pressão baixa para uma pressão alta por uma bomba, acionada externamente. Já pressurizado, esse fluido entra em uma caldeira, onde é aquecido à pressão constante até se tornar vapor superaquecido. Em seguida, expande-se através de uma turbina, produzindo trabalho. Esse vapor entra, então, em um condensador, onde é resfriado até a condição de líquido saturado, retornando à bomba.

A descrição acima corresponde ao ciclo de

Os números 1, 2 e 3 indicam, respectivamente, regiões de

0 compressor centrífugo de uma turbina a gás recebe o gás do ambiente onde a pressão é de 1 bar e a temperatura é 300 K. Na saída do compressor a pressão é de 4 bar, a temperatura é 480 K e a velocidade do gás é de 100 m.s^-1.A vazão do gás é 15 kg.s^-1.

Presumindo um processo adiabático, presumindo que a constante R do gás e o seus calores específicos sejam constantes iguais a 0,30 kJ.kg^-1.K^-1, 0,75 kJ.kg^-1.K^-1a volume constante e 1.05 kJ.kg^-1.K^-1a pressão constante, respectivamente, assinale a alternativa que indica a potência necessária para acionar o compressor.

Um cilindro provido de pistão apresenta volume inicial de 0,2 m³ e contém nitrogênio a 100 kPa a 25°C. Comprime-se o nitrogênio, movimentando o pistão, até que a pressão seja 1 MPa e com temperatura de 175°C. Durante esse processo, o calor é transferido do nitrogênio e o trabalho realizado sobre o nitrogênio é de 20 kJ.

Presumindo que a constante R do nitrogênio e o seus calores específicos sejam, respectivamente, constantes iguais a 0,30 kJ.kg^-1K^-1, 0,75 kJ.kg^-1.K^-1 a volume constante e 1.05 kJ.kg^-1.K^-1a pressão constante, assinale a alternativa que indica calor transferido nesse processo.

Com base nas Leis da Termodinâmica Clássica, analise as afirmativas a seguir.

I. A Primeira Lei da Termodinâmica estabelece que, durante qualquer ciclo percorrido por um sistema, a integral cíclica do calor é proporcional à integral cíclica do trabalho.

II. As propriedades extensivas são dependentes da massa do sistema, portanto a energia interna e entalpia são consideradas como propriedades extensivas.

III. Em um processo isoentrópico, em cada área discreta de escoamento na superfície de controle, o fluxo de massa e seu estado não variam com o tempo.

Assinale: