Considera-se que 2 mols de oxigênio (O₂) estão confinados em um balão a 298 K. O gás, que se comporta idealmente, sofre uma expansão isotérmica reversível, triplicando o seu volume inicial.
Com base nesses dados, qual o valor do trabalho realizado pelo gás durante o processo?
Uma barra de cobre de 550 g, inicialmente a 200°C, é imersa em um calorímetro contendo 200 mL de água a 25°C. O volume específico e a capacidade calorífica da água são considerados iguais a 0,001 m3 /kg e 4,18 J/(g°C), respectivamente, e a capacidade calorífica do cobre é igual a 0,385 J/(g°C).
Desprezando-se a capacidade calorífica do calorímetro, qual a temperatura de equilíbrio do sistema?
O ciclo de Rankine ideal para uma planta de potência simples a vapor representado no diagrama T x s, conforme ilustrado na Figura 1, é composto por quatro processos em regime permanente. Cada um dos processos está vinculado a um dispositivo: caldeira, turbina, condensador e bomba.
A partir dessas informações, qual descrição a seguir NÃO representa o processo que ocorre em um desses dispositivos?
Os sistemas de refrigeração desempenham um papel fundamental em aplicações domésticas e industriais, permitindo a manutenção de temperaturas inferiores à do ambiente. Dentre os diversos sistemas existentes, o ciclo de refrigeração por compressão de vapor destaca-se como o mais amplamente utilizado, devido à sua elevada eficiência energética e versatilidade operacional. A respeito desse ciclo específico, analise as afirmações abaixo, assinalando, nos parênteses, (V), para as verdadeiras, e (F), para as falsas.
( ) O ciclo de refrigeração por compressão de vapor trata-se de um ciclo Otto invertido, em que os processos térmicos são realizados na ordem contrária.
( ) A temperatura e a pressão, durante os processos de evaporação e condensação, não variam de forma independente.
( ) As restrições impostas pela segunda lei da termodinâmica requerem o consumo de potência para que o processo ocorra.
( ) O fluido refrigerante, no evaporador, absorve calor latente da unidade refrigerada, sofrendo uma mudança de fase.
( ) O aumento da pressão, quando o fluido refrigerante atravessa a válvula, resulta no incremento da sua entropia.
A sequência correta, de cima para baixo, é:
Vapor d'água superaquecido a 5 MPa e 700°C flui através de uma turbina isolada com uma velocidade de 315 m/s, conforme ilustrado na Figura 2. O diâmetro da tubulação de entrada é 25 mm. Na saída do equipamento, o vapor úmido com um título de 87% está a 90°C. Considera-se que, na entrada (1), o volume específico e a entalpia específica do vapor d'água correspondem a 0,088 m3 /kg e 3457,7 kJ/kg, nessa ordem, e que, na saída (2), as entalpias da água líquida e vapor correspondem a 376,9 e 2660,1 kJ/kg, respectivamente.
Figura 2: Escoamento em regime estacionário através de uma turbina isolada.
Com base nesses dados, desprezando-se as variações de energia cinética e de energia potencial e considerando que a turbina foi projetada corretamente, qual a potência desenvolvida pelo dispositivo?