124 Um fazendeiro utiliza uma bomba de calor para aquecer um galinheiro. A potência utilizada para acionar a bomba é 2 kW e, nesta condição, a temperatura do galinheiro é mantida constante e igual a 30°C. A transferência de calor do galinheiro para o ambiente externo, que se encontra a 10°C, é 10 kW. Qual é a taxa de geração de entropia na bomba de calor? Qual é a taxa de geração de entropia no processo de transferência de calor do galinheiro para o ambiente externo.

Passo 1

Nessa equação vamos usar a equação da energia:

- no galinheiro:

0 = Q ˙ H - Q ˙ p e r d i d a

- na bomba:

0 = Q ˙ L + W ˙ - Q ˙ H

E a equação da entropia:

- no galinheiro:

0 = Q ˙ p e r d i d a T H - Q ˙ p e r d i d a T a m b + S ˙ g e r   p a r e d e

- na bomba:

0 = Q ˙ L T L - Q ˙ H T H + S ˙ g e r   b o m b a

Passo 2

Pro galinheiro:

0 = Q ˙ p e r d i d a T H - Q ˙ p e r d i d a T a m b + S ˙ g e r   p a r e d e

0 = 10 283 - 10 303 + S ˙ g e r   p a r e d e

S ˙ g e r   p a r e d e = 0,00233   k W / K

Pra bomba:

0 = Q ˙ L T L - Q ˙ H T H + S ˙ g e r   b o m b a

0 = 8 283 - 10 283 + S ˙ g e r   b o m b a

S ˙ g e r   b o m b a = 0,00473   k W / K

Resposta

S ˙ g e r   p a r e d e = 0,00233   k W / K

S ˙ g e r   b o m b a = 0,00473   k W / K

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