113 Um conjunto cilindro – pistão contém CO2, inicialmente, a 1 MPa e 300°C e, nesta condição, o volume da câmara é igual a 200 litros. A força total externa que atua sobre o pistão é proporcional a V3. Este sistema, então, é resfriado até a temperatura do CO2 atinja a do meio (20°C). Qual é a variação total de entropia neste processo?
Passo 1
Nessa questão vamos usar a equação da energia:
E a equação da entropia:
A equação:
Vamos usar a equação dos gases:
Além da relação, pra politrópico:
E do trabalho:
Passo 2
Como temos que a força externa é proporcinal a , então:
Ou mesmo:
Daí tiramos o n:
E calculando a massa:
Achando a pressão final:
Passo 3
Calculando o trabalho:
Calculando a transferência de calor:
Calculando:
E jogando na equação da entropia: