Lista de Exercicio 1.pdf - Termodinmica 1 Lista de...

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Termodinâmica 1 Lista de Exercícios 1 Problema 1: Os termopares são dispositivos elétricos com larga aplicação para medição de temperatura. São baseados no efeito Seebeck (em homenagem ao físico Thomas Seebeck) em que, quando fios de materiais diferentes são unidos (soldados) nas extremidades, uma força eletromotriz (FEM) é gerada se as junções são subemtidas à temperaturas diferentes. O valor dessa FEM é função da diferença de temperatura. Um termopar (materiais platinum vs rhodium-platinum) esta sendo calibrado para o intervalo 3 definido pela International Practical Temperature Scale 1968 (IPTS-68, depois suscedida pela ITS-90) como o intervalo que compreende as temperaturas entre 630,74 o C (ponto de fusão do antimônio) e 1064,43 o C (ponto de fusão do ouro). A junção quente do termopar é submetido aos pontos de fusão do antimônio, prata (ponto de fusão 961,93 o C) e ouro com a junção fria mantida 0 o C. As leituras de FEM em um voltímetro de precisão foram de 5552 µ V, 9147 µ V e 10333 µ v respectivamente. Assumindo a relação polinomial a seguir: FEM=C 0 +C 1 *T+C 2 *T 2 , determine a temperatura para uma leitura do voltímetro de 7500 µ V. Problema 2: Você, como engenheiro de uma companhia fabricante de equipamentos hidráulicos, tem que projetar um macaco hidráulico que tem por função sustentar objetos de até 2500kg de massa à partir de uma força exercida por um massa de 25kg. Por limitações de projeto, o pistão do lado da massa de 25kg tem um diâmetro de 10cm (veja o esquema abaixo). Primeiramente, determine o diâmetro mínimo do pistão do lado do objeto a ser sustentado ( D 2 , no esquema abaixo). Pretende-se ainda usar o equipamento para elevar a massa a uma altura de 10cm. Isso é possível com as limitações de projeto? Se for possível, qual deve ser o diâmetro D 2 e a extensão mínima dos cilindros ( h , no esquema abaixo). Se não for possível, qual é a altura máxima que o equipamento poderia elevar e ainda os valores de D 2 e h . Considere que o fluido de trabalho (óleo) tem uma densidade relativa a água de 0,9 e também que na posição de repouso inicial (sem a massa e nem o objeto), os pistões estão a mesma altura (ou seja, despreze as massas dos pistões). Expresse claramente qualquer consideração adicional que você fizer.
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Problema 3: Água é bombeada de um lago para um tanque de armazenamento 20m acima com vazão de 70l/s, consumindo 20,4kW de energia elétrica. Desprezando as perdas por atrito nos tubos e todas as variações de energia cinética, determine a eficiência geral da motobomba e a diferença de pressão entre a entrada e a saída da bomba. Problema 4: Em determinado local, o vento sopra a uma velocidade constante de 12 m/s. Determine a energia mecânica do ar por unidade de massa e o potencial para geração de potência de uma turbina eólica com pás de 50m de diâmetro naquele local. Determine também a geração real de potência elétrica, supondo uma eficiência global de 30%. Suponha que a densidade do ar seja de 1,25 kg/m 3 .
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  • Fall '97
  • Professor
  • Considere, vapor d’água, practical temperature scale, programa ees, físico thomas seebeck, diâmetro d2

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