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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 64

64 Calcule a disponibilidade da água nos estados inicial e final do processo descrito no Prob. 8.70. Determine, também, a irreversibilidade associada a esse processo.

Passo 1

Vamos lá??

Nessa questão vamos aproveitar alguns dados da outra questão, né...

Q = 3394,46   k J

T H = 600 ° C

Vamos usar a equação de disponibilidade:

ϕ = u - T 0 s - u 0 - T 0 s 0 + P 0 v - v 0

E também a de irreversibilidade:

I = T 0 S 2 - S 1 - T 0 T H Q

I = T 0 m s 2 - s 1 - T 0 T H Q

Passo 2

No estado 0:

T 0 = 298,15   K

P 0 = 100   k P a

u 0 = 104,86   k J / k g

s 0 = 0,3673   k J / k g K

v 0 = 0,001003   m 3 / k g

No estado 1:

u 1 = 83,94   k J / k g

s 1 = 0,2966   k J / k g K

v 1 = 0,001   m 3 / k g

No estado 2:

u 2 = 3124,3   k J / k g

s 2 = 7,7621   k J / k g K

v 2 = 0,354   m 3 / k g

Passo 3

Vamos começar calcular a disponibilidade:

ϕ 1 = u 1 - T 0 s 1 - u 0 - T 0 s 0 + P 0 v 1 - v 0

ϕ 1 = 0,159   k J / k g

ϕ 2 = u 2 - T 0 s 2 - u 0 - T 0 s 0 + P 0 v 2 - v 0

ϕ 2 = 850   k J / k g

E calculando a irreversibilidade:

I = T 0 m s 2 - s 1 - T 0 T H Q

I = 298,15 × 1 × 7,7621 - 0,2966 - 298,15 600 + 273,15 × 3394,46

I = 1066,75   k J

Prontinho... vamos pra próxima?

Resposta

ϕ 1 = 0,159   k J / k g

ϕ 2 = 850   k J / k g

I = 1066,75   k J

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