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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 77

Calcule a variação da entropia do ar através da onda de choque normal no Problema 12-76.

Passo 1

Pra começar, vamos ver como a gente calcula a variação de entropia:

Δ s = s 2 - s 1 = c p ln ⁡ T 2 T 1 - R ln ⁡ P 2 P 1

Agora a gente já sabe o que a gente precisa!!

Passo 2

No problema 12 - 76 a gente lida com o escoamento do ar e do hélio através de uma onda de choque normal, as variáveis que a gente pode tirar dessa resolução são, para o ar:

T 2 = 560   K

T 1 = 262,15   K

P 2 = 439   k P a

P 1 = 61,64   k P a

c p e R são tabelados:

R = 0,287 k J k g   K

c p = 1,005   k J k g   K

Substituindo esses dados na fórmula de variação de entropia:

Δ s = 1,005 × ln ⁡ 560 262,15 - 0,287 × ln ⁡ 439 61,64 = 0,20

Δ s = 0,20 k J k g   K

Passo 3

Para o hélio:

T 2 = 734   K

T 1 = 262,15   K

P 2 = 466   K

P 1 = 61,64   k P a

c p e R são tabelados:

R = 2,0769 k J k g   K

c p = 5,1926 k J k g   K

Substituindo esses dados na fórmula de variação de entropia:

Δ s = 5,1926 × ln ⁡ 734 262,15 - 2,0769 × ln ⁡ 466 61,64 = 1,14 k J k g   K

Δ s = 1,14   k J k g   K

Resposta

Δ s a r = 0,20 k J k g   K

Δ s h é l i o = 1,14   k J k g   K

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