Determinação dos Estados Termodinâmicos

PRESSÃO E TEMPERATURA (P;T) :TABELA DE ÁGUA
SATURADA EM FUNÇÃO DA PRESSÃO
Determinação: Temperatura de Saturação – Tsat utilizando a Pressão

PRESSÃO E TEMPERATURA (P;T) TABELA DE ÁGUA
SATURADA EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA
Determinação: Pressão de Saturação – Psat utilizando a Temperatura

PRESSÃO E VOLUME ESPECÍFICO (P;V) TABELA DE ÁGUA
SATURADA EM FUNÇÃO DA PRESSÃO/TEMPERATURA Determinação: Volume específicos utilizando a pressão/temperatura

1ª Lei da Termodinâmico 🚩é o princípio da conservação da energia aplicada a sistemas termodinâmicos;

SISTEMA FECHADO

SISTEMA ABERTO

CALOR E TRABALHO : são essenciais na termodinâmica,sendo assim e importante que o aluno entenda para que assim faça analise correta de muitos problemas térmicos

TRABALHO : Um sistema realiza trabalho se o único efeito sobre o meio ( tudo externo ao sistema) PUDER SER o levantamento de um peso. O símbolo W designa o trabalho termodinâmico

SISTEMA FECHADO expansão contra um êmbolo considera o trabalho como positivo e comprimir o gás no embolo negativo , assim trabalho negativo significa que a energia é acrescentada ao sistema

sistema fechado 2


Considera-se trabalho realizado por um sistema, tal como o realizado por um gás em expansão contra um êmbolo, como positivo, e o trabalho realizado sobre o sistema, tal como o realizado por um êmbolo ao comprimir um gás, como negativo. Assim, trabalho negativo significa que energia é acrescentada ao sistema. O símbolo W designa o trabalho termodinâmico

figura 4 Considera-se trabalho realizado por um sistema, tal como o realizado por um gás em expansão contra um êmbolo, como positivo, e o trabalho realizado sobre o sistema, tal como o realizado por um êmbolo ao comprimir um gás, como negativo. Assim, trabalho negativo significa que energia é acrescentada ao sistema. O símbolo W designa o trabalho termodinâmico

Em geral falaremos de trabalho como uma forma de energia. Vamos ilustrar a
definição de trabalho fazendo uso de dois exemplos

Considere como sistema a bateria e o motor elétrico delimitados pela fronteira figura 5

Neste caso quem cruza a fronteira do sistema é a energia elétricas da bateria
figura 6

UNIDADES DO TRABALHO : 1 J = 1N.m

Definimos POTÊNCIA como trabalho por unidade de tempo, e a representamos por FIGURA 7

Sistema Compressível Simples Trabalho Realizado Devido ao Movimento de Fronteira de um Sistema
Compressível Simples num Processo Quase-Estático

FIGURA 8

FIGURA 9

Porém, da Figura verificamos que A.dx = dV, a variação do volume do gás devido ao deslocamento, dx, do êmbolo logo: O trabalho devido ao movimento de fronteira, durante um dado processo quase-estático, pode ser determinado pela integração da Equação figura 10

figura 12 Processo de compressão tal como o que ocorre durante a compressão de ar em um cilindro

figura 13

figura 14

figura 45

Isotérmico n = 1

Isovolumétrico n = ∞ batente restringe o volume ou seja v= const

Adiabático n = γ

Isobárico n = 0 cilindro de pistão w=p(v2-v1) pressão em KPA

A PROPRIEDADE TERMODINÂMICA
ENTALPIA

Volume constante: o termo de trabalho é nulo; de modo que o
calor específico (a volume constante) é figura 78

Pressão constante: o termo de trabalho pode ser integrado e o calor transferido pode ser expresso em função da variação de entalpia. O calor específico correspondente (a pressão constante) é portanto figura 15

A ENERGIA INTERNA, ENTALPIA E CALOR ESPECÍFICO DE
GASES PERFEITOS p . v = R .T

figura 60

Conservação da Massa : Vazão Volumétrica e Vazão em Massa Todas as análises envolvem a avaliação da vazão volumétrica ou da vazão em massa que atravessa uma superfície (imaginária) definida no escoamento. Em geral, se V varia com a posição, deve-se integrar sobre a superfície elementar dA

figura 16

Vazão Volumétrica e Vazão em Massa A vazão volumétrica pode ser multiplicada pela massa específica para se obter a vazão em massa . Se a massa específica variar sobre a superfície, deverá fazer parte da integral de superfície

figura17

A taxa de variação da massa no interior do volume de controle é igual ao balanço fluxos de massa de entrada e saída figura 19

Conservação da Energia

Termos de fluxo de energia unidimensionais


Aplicações da equação da 1ª Lei Regime Permanente Turbinas Turbinas são máquinas de fluxo, conversoras de energia mecânica e térmica em trabalho eixo; processo de expansão adiabatico. O trabalho gerado por uma turbina pode ser calculado, através da 1ª Lei em regime permanente.

Bombas figura 23 liquido

Compressores figura 25

Turbinas figura 27

Trocadores de calor figura 22

Q-W = M (U2 - U1)

V2 = (P1V1 ^n /P2)^1/n

T2 = P2.V2/R