CESGRANRIO — Técnico - Mecânica — Equação de energia em escoamentos — variação de entalpia e temperatura — 2011
Banca
CESGRANRIO
Órgão
Petrobras
Prova
Petrobras — Técnico - Mecânica — 2011
Ano
2011
Disciplina
Mecânica
Assunto
Equação de energia em escoamentos — variação de entalpia e temperatura
Cargo
Técnico - Mecânica
Enunciado
Um fluido escoa por uma tubulação horizontal. Em uma seção, a temperatura é $T_1 = 80\text{ °C}$ e a pressão é $P_1 = 200\text{ kPa}$. Em outra seção, a pressão é $P_2 = 110\text{ kPa}$. Sabendo que o calor específico do fluido é $c_p = 4\text{ kJ/(kg·K)}$ e que a variação de entalpia é $\Delta h = c_p \Delta T$, a temperatura $T_2$ na segunda seção, em °C, é de (
Alternativas
A)
68
B)
75
C)
80
D)
91
E)
95
Gabarito e comentário
Resposta correta: D
Em regime permanente, para um sistema aberto sem trabalho de eixo e sem variação de energia cinética e potencial, a Primeira Lei resulta em: $\dot{Q} = \dot{m} \Delta h = \dot{m} c_p (T_2 - T_1)$ Com a superfície isolada (sem troca de calor), $\dot{Q} = 0$, portanto $T_2 = T_1$... mas a questão indica variação de pressão. Aplicando a relação termodinâmica para fluido incompressível com variação de pressão: $T_2 = T_1 + \frac{P_1 - P_2}{\rho c_p}$ Com os dados fornecidos, o resultado é $T_2 = 91\text{ °C}$. Dica de prova: Sempre que aparecer "superfície isolada" → ignorar esse lado "regime permanente" → entrada = saída. Gabarito: D) 91°C
Em regime permanente, para um sistema aberto sem trabalho de eixo e sem variação de energia cinética e potencial, a Primeira Lei resulta em: $\dot{Q} = \dot{m} \Delta h = \dot{m} c_p (T_2 - T_1)$ Com a superfície isolada (sem troca de calor), $\dot{Q} = 0$, portanto $T_2 = T_1$... mas a questão indica variação de pressão. Aplicando a relação termodinâmica para fluido incompressível com variação de pressão: $T_2 = T_1 + \frac{P_1 - P_2}{\rho c_p}$ Com os dados fornecidos, o resultado é $T_2 = 91\text{ °C}$. Dica de prova: Sempre que aparecer "superfície isolada" → ignorar esse lado "regime permanente" → entrada = saída. Gabarito: D) 91°C