Exercicios Maquinas Termicas

7/17/2019 Exercicios Maquinas Termicas

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TRABALHO

DEMÁQUINAS TÉRMICAS

EXERCÍCIOS



1) Transforme as unidades abaixo:

a) 77°F → °C

b) 200°C → °F

c)300 K →

°Cd) 90° C → K

e) 20°C → °F

f) 20°C → K g) 23°F → °C



2) Um viajante, ao desembarcar de umavião no aeroporto de Londres,

verificou que a temperatura indicadaem um termômetro era 14 °F. Qual seráo valor dessa temperatura na escala

Celsius?

3) Determine a temperatura da questão

anterior (02) na escala Kelvin.



4) Num termômetro graduado em Kelvin ocorreuuma variação de 20 Kelvin. Determine a variação

correspondente na escala: • Celsius;• Fahrenheit.

5) Um estudante do curso técnico em mecânicaobserva que a temperatura de certa máquinavariou, num período, de 10° C. A variaçãocorrespondente indicação na escala Fahrenheit

será de: a) 4ºF b) 9 ºF c) 12 ºF d) 13ºF e) 18 ºF



6) Calor é a energia que se transfere de um

corpo para outro em determinada condição.

Para essa transferência de energia énecessário que entre os corpos exista:

a) Vácuo.

b) Contato mecânico.c) Ar ou gás qualquer.

d) Uma diferença de temperatura.

e) N.d.a.



7) Uma barra de ferro com 500 g de massa deveser aquecida de 20 °C até 220 °C. Sendo o

calor específico do ferro 0,11 cal/g °C, calculea quantidade de calor que a barra devereceber.

8) Em um calorímetro de capacidade térmica200 cal/°C , com 300 g de água a 20 °C, éintroduzido um corpo sólido de massa 100 g auma temperatura de 650 °C. Obtém-se o

equilíbrio térmico final a 50 °C. Supondodesprezíveis as perdas de calor, determine ocalor específico do corpo sólido.



9) Tem-se uma massa de 200 gramas de umasubstância, inicialmente a -5 °C. Calcule aquantidade total de calor que se deve fornecerpara se atingir 90 °C. Esboce a curva deaquecimento do processo.

Dados da substância:• Ponto de fusão = 5 °C• Ponto de vapor = 80 °C• Calor específico na fase sólida = 2 cal/g °c• Calor específico na fase líquida = 0,8 cal/g °c

• Calor específico na fase gasosa = 1,5 cal/g °c• Calor latente de fusão = 10 cal/g• Calor latente de vaporização = 25 cal/g



10) Tem-se uma massa de 1 Kg de uma água, inicialmentea -10 °C. Calcule a quantidade total de calor que sedeve fornecer para se atingir 120 °C. Esboce a curvade aquecimento do processo.

• Dados da substância:

• Ponto de fusão = 0 °C

•

Ponto de vapor = 100 °C• Calor específico na fase sólida = 0,5 cal/g °c

• Calor específico na fase líquida = 1,0 cal/g °c

• Calor específico na fase gasosa = 0,48 cal/g °c

• Calor latente de fusão = 80 cal/g• Calor latente de vaporização = 540 cal/g

•



11) Uma máquina térmica realiza, por ciclo, umtrabalho de 3000 J e cede à fonte fria 3200 cal.

Calcule, aproximadamente, o rendimentopercentual a máquina. (1 cal = 4,2 J).

12) Uma máquina térmica, de rendimento 20 %,

absorve da fonte quente 10.000 J de calor.Determine o trabalho realizado pela máquinae o calor perdido para a fonte fria.

13) Calcule o rendimento máximo teórico deuma máquina a vapor cujo fluido entra a 400ºC e abandona o cilindro a 105 ºC.



14)Um estagiário do curso técnico apresenta ao seusuperior um projeto de máquina térmica que operaentre 300 K e 600 K e que obterá um trabalho útil de

800 J para uma quantidade de calor recebida de 1200 J,por ciclo. Esta máquina é possível? Justifique suaresposta.

15) Uma geladeira retira, por segundo, 1000 Kcal docongelador, enviando para o ambiente 1200 Kcal.Considere 1 Kcal = 4,2 KJ..

• A potência do compressor da geladeira vale:a) 700 KWb) 800 KW

c) 840 KWd) 600 KWe) 500 KW



16) A figura a seguir mostra, de maneira esquemática, como

funciona o freio de um automóvel. Ao pressionar o pedal 1,

empurramos o óleo que se encontra no cilindro 2, que passa

para o cilindro 3 onde aciona o freio 4, agindo sobre a roda

5.

• Sabemos que o freio é uma máquina que amplia força, entãoexplique o seu funcionamento baseando-se no Princípio de

Pascal



• 17) Um corpo mergulhado na água, flutuacom 1/5 do seu volume imerso. Considerando

a densidade da água igual a 1 g/cm3, qual adensidade do corpo em g/cm3? Justifique suaresposta.

• 18) Um corpo flutua em gasolina com 1/4 deseu volume imerso. Se a densidade dagasolina é 0,68g/cm3, qual a densidade do

corpo em g/cm3? Justifique.



19) Um submarino navega imerso numaprofundidade constante de 30 m. Qual deve

ser, aproximadamente, a pressão a que estásubmetido?

a) 1 atm

b) 3 atm

c) 4 atm

d) 2 atm



20) Considere o arranjo da figura a seguir, onde umlíquido está confinado na região delimitada pelos

êmbolos A e B, de áreas a = 80 cm2

e b = 20cm2

,RESPECTIVAMENTE:

• O sistema está em equilíbrio. Despreze os pesos dos

êmbolos e os atritos. Se MA = 4,0kg, qual o valor de

MB?



21) A figura representa uma prensa hidráulica.

• Determine o módulo da força F aplicada no

êmbolo A, para que o sistema esteja em

equilíbrio.



22) Considere o arranjo da figura, onde um líquido

está confinado na região delimitada pelos êmbolos

A e B, de áreas A = 20 cm2 e B = 80 cm2,respectivamente. O sistema está em equilíbrio.

Despreze os atritos. Sendo a massa Ma = 4,0kg, o

valor de Mb é:



Determine a perda de carga total de um sistema debombeamento, para atender a demanda de50m3/h de vazão durante 24 hs/dia, recalcando a

uma altura de 30m. Tubulação em Açogalvanizado.

• A composição das linhas de sucção e recalque é aseguinte:

Sucção:01 Válvula de pé com crivo

03 Curva de 90°

01 curva de 45°

20 m de tubulação de sucção

Ls

3,0 m altura de sucção Hs

Recalque;01 válvula de retenção

04 Curva de 90°

04 Curva de 45°

01 registro de gaveta

01 saída da canalização

500 m de tubulação de

recalque Lr



23) Dimensionar uma instalação de bombeamento,para atender a demanda de 70m3/h de vazão

durante 24 hs/dia, recalcando a uma altura de9m.

• A composição das linhas de sucção e recalque é aseguinte:

Sucção:01 Válvula de pé com

crivo

01 Curva de 90°


sucção Ls

1,5 m altura de sucção

Hs

Recalque;02 válvula de retenção

04 Curva de 90°

02 Curva de 45°

01 registro de gaveta

01 saída da canalização


sucção Ls

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