CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Disciplina: Sistemas Térmicos-1
Lista de Exercícios-1
Prof. Arving
1) 1/2 kg de água são colocados numa panela de pressão com capacidade de 5 L, antes do
aquecimento. Na pressão de 2kgf/cm2 existe água nos estados líquido e vapor. Determine: a)
volume específico da solução; b) título; c) massa de líquido e vapor; o volume ocupado pelo
líquido e vapor e entalpia e entropia do conjunto por unidade de massa.
2) Uma mistura de líquido e vapor de água de um tanque metálico é aquecida isocoricamente.
Sabe-se que a capacidade do tanque é de 2 m3 e que a pressão 2 kgf/cm2, antes do aquecimento.
Determine o título da mistura para que passe pelo ponto crítico.
3) Um sistema fechado de 5 m3 contém 50 kg de uma mistura de líquido e vapor de água a
temperatura de 122,6 oC. ´Determine: a) o volume específico do líquido: b) o volume específico
do vapor; c) o volume específico da mistura; e d) o título da mistura.
4) Uma mistura líquido e vapor de água sujeita a pressão de 10 kgf/cm2 sofre um processo de
descompressão lenta com massa constante, sem variação de entropia. A pressão final é 1
kgf/cm2, a massa e o volume antes da descompressão valem 5 kg e 0,5 m3. Determine: a) o
diagrama T x s da transformação; b) a entropia do estado inicial e c) o volume final total da
mistura.
5) 50 kg de água no estado sólido inicialmente a temperatura de -20 oC é fundida.
posteriormente recebe uma quantidade de calor e se transforma em líquido a 100 oC na pressão
de 1 atm. A vaporização ocorre isotermicamente. Após a vaporização, o vapor é superaquecido
25 oC. Determine a quantidade de calor em cada etapa do processo. Dados: calor específico da
água no estado sólido e vapor = 0,5 kcal/kg oC; calor específico da água no estado líquido = 1
kcal/kg oC, calor latente de fusão da água 80 kcal/kg e calor latente de vaporização da água 540
kcal/kg.
6) Um tanque pressurizado, contem água no estado líquido ocupando 10% do seu volume de 2 L
e o vapor ocupa o restante do volume. Dados: volume específico da fase líquida νL = 0,001
m3/kg e volume específico da fase líquida νV = 0,15 m3/kg. Determine: a) massa de água no
estado líquido; b) massa de vapor; c) título da solução e d) volume específico da mistura.
7) Para aquecer 20 kg de água a pressão de 1 kgf/cm2, inicialmente a 25 oC foram consumidas
1100 kcal. Determine a temperatura, a entalpia e a entropia específica da água após o
aquecimento. Dados: cágua = 0,9985 kcal/kg oC e So = 0 J/K (T = 273 K).
8) Calcular a entropia de uma mistura de 0,5 kg de vapor de água e 0,5 kg de líquido, ambos a
temperatura de 100 oC. Dados: o calor específico da agua é 1 kcal/kg oC, o calor latente Lv =
540 kcal/kg e So = 0 J/K (T = 273 K).