Enunciado

Ar a 1,0   M P a e 300   K é estrangulado até a pressão de 500   k P a . Determine a geração específica de entropia nesse processo.

Passo 1

E aí, tudo bem?

Bora resolver uma questãozinha?

Vai ser rápido e fácil!

Vamos juntos!

Começamos o problema explicitando a equação de variação de entropia:

∆ s = ∫ d q T + s g e r

Agora, realizaremos as seguintes considerações:

- Estado estacionário;

- Gás ideal;

- Energias cinética e potencial desprezíveis;

- Sem transferência de calor.

Feitas essas considerações, temos que:

d q = 0

Então:

∆ s = s g e r

Passo 2

Pela equação da variação de entropia num gás perfeito, temos:

∆ s = ∫ c p d T T - R ln ⁡ p e p i

Como:

T i = T e

Então:

∆ s = - R ln ⁡ p e p i

Passo 3

Relacionando as equações obtidas nos Passos 1 e 2, temos que:

s g e r = - R ln ⁡ p e p i

Dados:

R a r = 0,287   k J / k g ⋅ K ;

p i = 1,0   M P a = 1000   k P a ;

p e = 500   k P a .

Temos:

s g e r = - 0,287 ⋅ ln ⁡ 500 1000

s g e r = 0,199   k J / k g ⋅ K

Chegamos ao final!

Fácil né?

Até a próxima!

Resposta

s g e r = 0,199   k J / k g ⋅ K

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