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1º PROVA DE PME 2378 - 1º SEMESTRE / 2008 Duração: 2 horas 1) (50 Pt) Um cilindro com gás propano (C;x1,6784 Kg; G;= 14900 kIlkg; R= 0,1885 kylkg) encontra-se a 200 kPa e 350 K em um volume de-0,2:m” O gás é lentamente comprimido segundo dois processos asaber ANOTAR MODELO De «dI IDEAL - Processo A: pvi! - ProcessoB pV'* 4 Em ambos os processos, a temperatura final do gás é JaOK: Pade-se: (1.0 PL) Calcule a pressão e votume finais no procesão A E g fi Hi € Í (1,0 PL) Calcule o calor & trabalho durante o procssso B (0,5 Pt) Representa 0s processos À o B em um diagrama Px (9,5 Pt) Sa você fosse o encarregado do definir quais dos dois processos, qual Seria a sua escolha 7, 2) (50 P1.) Um calidto provida de um plstão sem atrito contém água, conferme mostrado na Fig, 01 A mesas do água à do 4 ho a área da seção aa o pistão é do 0.8 tm No estado iii a água está 110ºC com Um Uitulo de 80%, e a mola apenas toca no pistão, sem exercer força sobirs o mesmo. Transfere-sa, então, calor para a água, 6 O pistão começa a subir Durante esse processo, a força ds mois é proporcional à distância deslocada. e sua constante 4 de valor igual 810º Nim, Sabendo-se que « pressão final do processa é de 300 kPa, pade-se: - (JO PL) O tiulo ou a temperatura no estado final - (1.5PL) O trabalho raalizado durante este processo = (1,5PL) O calor trocado durante o processo [1.0-Pt) Representar o processo em um diagrame Pxv. MOLA = Equações o informações necessárias para resolução da prova: s=VM, UU HIM 5 =SIM onda: vw = volume específico jm'/kg]; W = Irabalho realizado (ou fornecido) gelo sistema P=prassão [Pa] V=yolume total [m?) Para gás ideal au= Us = U,= MOC =) PV= MR, onde: Cy = calor especílico & volume Epil ator Para a região do saturação. += e (1-0) +4,ex onde: = propriedade espacíica qualquer (v. u hou 3) qualquer na condição de propredade específica PE pg uhous) ( = propriadade especifica qualquer na condição de vapor pers hous) x=Ultulo = MM onde M, = massa de vapor 1º Lei para sistema: Q-W=BE='Ay+ AE, + AE, onde: Q = calo tranaforido (ou recebido) 13) W= trabalho transferido (ou recebido) [4] au= U;—U, = variação de energia Interna tota! [J] at; = ÍM(VE— VE) = variação de onergia cinética [1] SE, = My(h; — h;) = variação de energia potencial [4] Para uma mota de constante k tem-se Emo = ke dz, ande: Fem = força db exercisia sobre (ou pela) moia IN] y k = constante da mola [Nim] dx-= deslocamento da moia [m] DO: HO SATURAÇÃO UGUMd> VAPOR N Volume específico. Energia interna, Entalpia, Entropia, mig kkg kIkg kJ/kg.K liquido vapor liquido vapor liquido vapor liquido vapor Temp. Pressão sat, sat sat Evap. sat. sat Evap sat. sat Evap. sat, TC pMPa vw vw ur um us hr hn hs dos cy 100 0,101 35 0,001 044 1,6729 418,94 2087,6 25065 419,04 22570 2676,1 1,3089 6,0480 7,3549 105 0,120 82 0,001 048 1,4194 440,02 20723 2512,4 440,15 22437 2683,8 1,3630 5,9328 7,2958 10 0,143 27 0,001 052 1,2102 461,14 20570 2518,1 461,30 2230,2 2691, 1,4185 5,8202 7,2387 115 0,169 06 0,001 056 1,0366 482,30 20414 25237 48248 22165 26990 14734 5,7100 7,1833 120 0,198 53 0,001 060 0,8919 503,50 20258 25293 503,71 22026 27063 1,5276 5,6020 7,1296 125 0,2321 0,001 085 0,7706 524,74 20099 25346 524,99 21885 27135 1,5813 54962 7,0775 130 0,2701 0,001 070 0,6685 54602 19939 25399 546,31 21742 27205 1,6344 5,3925 7,0269 135 0,3130 0,001 075 0,5822 567,35 19777 25450 567,69 21596 2727,3 1,6870 5,2907 6,9777 140 0,3613 0,001 080 0,5089 588,74 19613 25500 58913 21447 27339 1,7391 5,1908 6,9299 145 0,4154 0,001 085 0,4463 610,18 19447 25549 610,63 21296 27403 1,7907 50926 6,8833 150 0,4758 0,001 091 0,3928 691,68 19279 25595 632,20 21143 27465 1,8418 4,9960 6,8979 155 0,5431 0,001 096 0,3468 653,24 19108 2564,1 653,84 20986 27524 1,8925 4,9010 6,7985 160 0,6178 0,001 102 0,3071 674,87 18935 2568,4 675,55 20826 2758,1 1,9427 4,8075 6,7502 165 0,7005 0,001 108 0,2727 696,56 18760 25725 697,34 20662 27635 1,9925 4,7153 6,7078 170 0,7917 0,001 114 0,2428 718,33 18581 25765 71921 204955 27687 20419 46244 6,6663 175 08920 0,001 121 0,2168 740,17 18400 2580,2 741,17 20324 27736 20909 45347 6,6256 180 1,0021 0,001 127 0,194 05 76209 18216 25837 76322 20150 27782 2,1396 4,4461 185 1,1227 0,001 134 0,174 09 784,10 18029 2587,0 78537 1997,1 27824 21879 4,3586 190 1,2544 0,001 141 0,156 54 806,19 17838 25900 80762 19788 27864 22359 42720 195 1,3978 0,001 149 0,141 05 828,37 17644 25928 829,98 19600 27900 2,2895 4,1863 6,4698 200 1,5538 0,001 157 0,127 36 850,65 17447 25953 205 1,7230 0,001 184 0,115 21 87304 17245 25975 210 1,9062 0,001 173 0,104 41 895,53 17039 2599,5 cur) TLXCI 0,250 127,44 0,001 067 07187 535,10 20021 2597,2 535,37 21815 27169 1,6072 5,4455 7,0527 0275 13080 0,001 070 0,6573 548,59 19919 2540,5 548,89 21724 27213 1,6408 5,3801 7,0209 0,300 133,55 0,001 073 06058 561,15 19824 25436 561,47 21638 27253 1,6718 5,3201 6,9919 0,325 13830 0,001 076 0 57280 19735 25464 57325 21558 27290 17006 5,2646 6,9852 0,350 138, 0,001 079 0,5243 583,95 19650 2548,9 584,33 21481 27324 1,7275 5,2130 6,9405 0,375 141,32 0,001 081 0,4914 59440 19569 2551,3 594,81 21408 27356 1,7528 5,1647 6,9175 0,40 14383 0/01 084 0,4625 60431 19493 25536 604,74 21338 27386 17766 51193 6,8959 0,45 147,98 0,001 088 0,4140 62277 19349 25576 62925 21207 27499 18207 5,0359 6,8565 9,550 15196 0/01 093 0,3749 639,68 19216 25612 640,23 21085 27487 18607 4, 88213 055 155,48 0,001 097 0,3427 655,32 19092 25645 655,93 20970 27530 1,8973 4,8920 6,7893 0,60 1 0,001 101 0,3157 669,90 18975 2557,4 870,56 20863 27568 1,9312 4,8288 6,7600. 0,65 o 0,001 104 0,2927 683,56 1886,5 2570,1 684,28 20760 2760,3 1,9627 4,7703 6,73931 070 16497 0,01 108 0,2729 696,44 18761 25725 697,22 20663 27635 19922 47158 6,7080 075 18778 0,001 112 0,2556 70884 18661 25747 709,47 20570 27664 20200 4,6647 6,6847 0,80 170,43 0,001 115 0,2404 720,22 18566 25768 721,11 20480 2769,1 2.0462 46166 6,6628 085 1 0,001 118 0,2270 73127 18474 25787 73222 20994 27716 20710 45711 66421 0,90 175,38 0,001 121 0,2150 741,83 18386 2580,5 74283 2031,1 27739 20946 4,5280 6,6226 0,95 17789 0,001 124 0,2042 751,95 18902 2582,1 75302 20231 27761 2172 4,4869 6,6041 1,00 178,91 0,001 127 0,194 44 761 18220 25836 762,81 20153 2778, 2.1387 4,4478 6,5865 1,10 18409 0,001 133 0,177 53 780,09 18063 2585,4 781,34 20004 2781,7 21792 43744 6,5536 1,20 187,99 0,001 139 0,163 93 79729 17915 25888 79865 19852 27848 22166 43067 65233 130 191,84 0,001 144 0,151 25 B13,44 17755 25910 814,93 19727 27876 22515 4,2438 6,4953 140 195,07 0,001 149 0,140 84 82870 1764,1 25928 830,30 1959,7 2790,0 22842 4,1850 6,4693 1,50 19832 0,001 154 0,131 77 B4316 17513 25945 84489 19473 27922 23150 4,1208 6,4448 1,75 205,76 0,001 166 0,113 49 876,46 17214 25978 878,50 1917,9 27964 2,3851 4,0044 6,3896 2,00 21242 0,001 177 0,099 63 906,44 16938 2600,3 908,79 1890,7 2799,5 24474 3,8935 6,3409 2,25 218,45 0,001 187 0,088 75 933,83 16682 26020 936,49 18652 2801,7 2,5035 3,7937 6,2972 25 22399 0,01 197 0,079 98 959,11 18440 26031 962,11 18410 28031 25547 3,028 6,2575 30 23390 0,001 217 0,066 68 100478 15993 26041 100842 17957 28042 26457 3,5412 6/1869 Feutdo: Ha o Vapor Superaquecido o v u h s P = 0,80 MPa (133,55) Sat 0,6058 25436 27253 6,9919 150 06339 25708 276140 7,778 200 07163 26507 28656 7,3115 250 0,7964 27287 29676 7,5165 300 0,8753 2806.7 30693 7,7022 400 10315 29656 32750 8,0330 500 1,1867 31300 34860 8.3251 600 1,3414 33008 37032 8.5892 700 1,4957 34784 39271 88319 800 15499 36629 4157,8 9,0576 900 1,8041 aAgs42 49954 996899 GABARITO - 12 Prova - PME 2378 Dessa roem: Ls -(-102820,85) = (9606)(1, 409 x103) (490 -350) o jah = -25973 99 7) 4S Para O PROcesso B ; B PA B PA o ». briniê Logo ; 7 4º*= zu Como BVS pus , e 4s (200 40?) (92) = BR (otza) (Es IR = 595,2 KA Ponranto : 18 Wa = A A BU (395,2w2)(o, 122) = ( 200» P)(A2) Zn 1 45 - Zo380,8 J EE qo. *8 À purcavoo A ler aa a assa me PROPANO Tem-se DUE: [] 18 o ta = MU = Mt (To Ta) LO6o nro —(-20380,8) - (O 606)(1 109 n0')( 10- 352) o Q - 564606 ip 2B + GABARITO - 12 PROVA - Pue 2378 €: no Dá GRAMA Px A Temos PrPa) e 24%5 Í 38,2 À 200 1 — 3 qo2o» ai? oz Vim] Como O TRABAcHO A Sr Eormecioo wo Processo É É Beu Mevor Que em A, amora-se o pProcteso 8 APESAR Que DEVA Ser rorueciDo Cacor Para que O Processo B Tesma Que Plyecrs z A ESCOLA EvTRE oL Dois PE PENDA DAS Fontes ANALISA DA Ouvde sera” Ser RE ACI ZaDo FRocesSso < SPO niveis va Ras TA LIA PH EMERTAIDO esTE Proceso. GaABaLITo —- 4/2 PRovA - Pué 2378 (5) Sendo O ESTA Em O VARoz Suwfer ADVE (Do - Como IA = tw - fp * E (v “Jar Pagão Mes AU) + 4 Chu] o 1h, = 8% 774,6 T Re Presturando o Processo no Diagrama Be. Pino] A (9,300 o 14322 > VEm3] Una Ou7ra | FoRMo De CALCULAR o 7TRaBaACHO ENTRE OS ESTADOS fe 2 Seria cem Beauno Mo = SPU CORA espovdé A ÁREA ABAIXO DA cuevra do Processo wo vaszana Pl Z0&o : Wo = B (Vem) + (P-B) (Vo -W) [TRES] O GABARITO - 42 PRoVA- ue 2378 O 2 3. Amicanco (E ce) Para O SISTéMA DeEF/MDS PELAS MASSA De A&m , Temos: Po - MM = DU = Mo (UU) Pra o Estao 1: Ur= Us a Vu, (1x4) sendo; us = 25181 kI/kg, t Va, = S6444 KI beg Logo: w= (2518008) + (AENHN IA) = 2106, 744574 Lua oO estado 2 R= 030 MPa € TE s 6/21 “E (vp por 2. SUPERA DUeciD) CV U,= 3322,29 1/4 Rararo : oa - (8. 7746) = 0) ( s222,29 - 2106,21) 
