Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 50
50- Uma casa pequena está em contato térmico com um leito de granito através de um conjunto de tubulações onde circula água. A massa do leito é e, inicialmente, o leito está a .
A casa foi construída com de madeirae de aço. Inicialmente, a temperatura na casa é uniforme e igual a . Num certo instante, libera-se o escoamento de água e o leito e a casa são levados ao equilíbrio térmico
Admitindo que a transferência da casa para o ambiente externo é nula e que a temperatura ambiente é igual a , determine a temperatura final e a irreversibilidade associada a esse processo
Passo 1
Se você tomou muito chá de boldo e foi fazendo as questões desde o exercício até aqui então você deve estar se perguntando se já viu esse exercício em algum lugar.
Você não está ficando louco essa questão é bem parecida com a questão 34 desse mesmo livro e lá vimos que na tabela que:
E como são sólidos então
A diferença é que não temos uma máquina térmica agora e sim que a casa está ligada diretamente com o leito de granito, então sua troca de calor é por contato direto
Sabendo que a pedra inicialmente está com e que tem uma massa de e que a casa tem que estão a e que juntas elas chegam no equilíbrio térmico então
O que nos dá:
Passo 2
Agora para achar a irreversibilidade precisamos saber a entropia gerada pois:
E como o processo é adiabático logo:
Mas como estamos falando de sólidos e não líquidos ou gases perfeitos então temos que fazer a aproximação:
Então a irreversibilidade fica:
Como :
Uau que contarada essa última, está todo mundo bem? Espero que sim, depois do intervalo voltaremos para mais. Dispensados classe! É nóis