Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Exercícios Resolvidos de Entropia

Ver Teoria
Exercício 21345678910

Enunciado

Consideremos um cilindro provido de êmbolo, contendo vapor saturado de R-134a a -5°C. O vapor é comprimido, segundo um processo adiabático reversível, até a pressão de 1,0MPa. Determine o trabalho específico neste processo. Dados do vapor saturado a -5°C: h = 395,34 K J k g ; p 1 = 245 k P a ; v 1 = 0,08252 m ³ k g     Dados a pressão de 1,0MPa: T = 44,1 ° C ; h = 424,70 K J k g ; v = 0,02103 m ³ k g .

Passo 1

O problema pede o trabalho específico (trabalho por unidade de massa) da transformação adiabática reversível. Então faz sentido pensar na primeira lei da termodinâmica

Δ U = Q - W

Que pode ser escrita da forma específica

Δ u = q - w

Agora podemos ver que ao se tratar de uma transformação adiabática a quantidade de trabalho será igual a menos a variação da energia interna.

Passo 2

Como a energia interna é uma propriedade da substância basta calcular o valor dela nos pontos finais e iniciais

w 1 - 2 = u 1 - u 2

Isso pode ser feito através dos dados fornecidos no problema (que também poderiam ser fornecidos na forma de uma tabela), da forma

u 1 = h 1 - p 1 v 1 = 395,34 - 245 ⋅ 0,08252 = 375,11 k J k g

u 2 = h 2 - p 2 v 2 = 424,7 - 1000 ⋅ 0,02103 = 403,67 k J k g

Aqui vale uma importante informação. Caso o problema fornecesse a tabela ao invés dos dados seria necessário lembrar que por se tratar de uma transformação adiabática reversível, e portanto isentrópica, não há variação da entropia. Por isso conhecemos ambos os estados dessa substância

Passo 3

Agora basta subtrair os dois valores

w 1 - 2 = u 1 - u 2 = 375,11 - 403,67 = - 28,56 k J k g

Resposta

w = - 28,56 K J k g

Exercícios de Livros Relacionados

Calor é transferido em regime permanente para a água fervente de uma panela a partir de sua base plana, a uma taxa de 500 W. Considerando que as temperaturas das superfícies interna eexterna da base d
206. Em 1982, a explosão de um tanque de água quente em uma escola dos Estados Unidos localizada em Spencer (Oklahoma) matou 7 pessoas e feriu outras 33. Embora o número de tais explosões tenha diminu
50 Um conjunto cilindro-pistão contém R=134a. Inicialmente, o fluido apresenta T=10°C, p=150kPa e o volume igual a 20 litros. O refrigerante é então comprimido, num processo isotérmico e reversível, a
46 Inicialmente, um conjunto cilindro – pistão contém água a 400 °C e 2,0 MPa. A água é então expandida, num processo adiabático reversível, com realização de 415,72 kJ de trabalho por quilograma de á
52 Um conjunto cilindro – pistão, que opera, a pressão constante, contém 2 kg de água. Inicialmente, a temperatura e a pressão na água são iguais a 250°C e 1,0 MPa. É transferido calor da água até que