Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 104
104 Um recipiente rígido, com volume igual a 200 litros, está dividido em 2 regiões por uma parede. As regiões contêm nitrogênio, uma delas apresentando pressão e temperatura, respectivamente, iguais a 2 MPa e 200 °C e a outra apresentando 200 kPa e 100°C. A parede é rompida e o nitrogênio atinge o equilíbrio a 70°C. Admitindo que a temperatura do meio seja 20°C, determine o trabalho realizado e a variação líquida de entropia para o processo.
Passo 1
Nessa questão vamos usar a equação dos gases para achar a massa:
Para a variação de entropia do sistema:
Da equação da energia temos: (como o volume é constante, então ot rabalho é zero)
E a variação de entropia na vizinhança:
Passo 2
Vamos começar calculando a massa de A e B inicialmente:
Pra A:
Pra B:
E como a massa total:
Podemos calcular a pressão final:
Passo 3
Para a variação de entropia do sistema:
Da equação da energia temos:
E a variação de entropia na vizinhança:
Pra variação líquida de entropia é só somar: