Enunciado
Física - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 3
Se 8 kg de oxigênio em um tanque fechado a 200°C e 300 kPa é aquecido até que a pressão aumente para 400 kPa, calcule (a) a nova temperatura, (b) a transferência de calor total e (c) a variação na entropia.
Passo 1
Então lerigou juntos para mais um exercício aí de mecflu misturado com termodinâmica? Eu me amarro nesse tipo de interdisciplinaridade e quero muito fazer você também gostar 😉 Então vem comigo!!!!
Bem, na letra (a) o carinha ali pede pra gente calcular a temperatura desse treco aí! Tá, mas como que a gente faz isso? Bem, a gente pode lembrar da relação que diz que:
Vamos dizer que tudo que tem subíndice 1 é a nossa condição antes do aquecimento e por consequência 2 é a condição seguinte.
E quem é a densidade??
Então se a gente susbtituir na nossa igualdade, tcharaaaammmmmmmm!!!! Vai aparecer as nossas temperaturas, então provavelmente essa é uma boa estratégia para usarmos, certo?
Passo 2
(b) A troca térmica total é dada lá pela nossa equação do ensino médio “que macete”, se lembra? #nostalgia
Mas cara, de onde eu vou tirar esse valor de !!! Calmaaaaaa, a tabela A-4 dá tudo isso pra gente de forma indireta. O valor de k é conhecido como a razão entre os calores específicos e R é dado na tabela também!
Mas note que precisamos de
Logo,
Passo 3
(c) O livro nos dá também uma equação onde podemos calcular a variação de entropia a partir das condições de temperatura