125 A potência no eixo de acionamento do cambio automático de um autmóvel é 25 kW e a potência no eixo que aciona a propulsão do automóvel é 24 kW. A potência dissipada é transferida ao fluido hidráulico e a carcaça do cambio (a temperatura da carcaça e do fluido no cambio podem ser consideradas iguais a 45°C). Tanto a carcaça do cambio como fluido hidráulico transferem calor para o ambiente externo que se encontra a 20°C. Determine a taxa de geração de entropia no cambio automático. Calcule, também, a taxas de geração de entropia nos processos que ocorrem fora do cambio automático.

Passo 1

Nessa questão vamos usar a equação da energia:

0 = W ˙ i n - W ˙ o u t - Q ˙ o u t

E a equação da entropia:

- pra dentro:

0 = - Q ˙ o u t T o i l + S ˙ g e r

- pra fora:

0 = Q ˙ o u t T o i l - Q ˙ o u t T a m b + S ˙ g e r   o u t

Passo 2

Usando a equação da energia:

0 = W ˙ i n - W ˙ o u t - Q ˙ o u t

0 = 25 - 24 - Q ˙ o u t

Q ˙ o u t = 1   k W

Pra dentro:

0 = - Q ˙ o u t T o i l + S ˙ g e r

0 = - 1 273,15 + 45 + S ˙ g e r

S ˙ g e r = 3,1   W / K

Pra fora:

0 = Q ˙ o u t T o i l - Q ˙ o u t T a m b + S ˙ g e r   o u t

0 = 1 293 - 1 318 + S ˙ g e r   o u t

S ˙ g e r   o u t = 0,268   W / K

Resposta

S ˙ g e r = 3,1   W / K

S ˙ g e r   o u t = 0,268   W / K

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