Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 64
64- Reconsidere o processo descrito no Exemplo . Calcule a entropia total gerada nesse processo de enchimento
Passo 1
Putz, mano já não bastava termos que viajar longe pro capítulo na questão anterior para pegar o que tinha no exemplo , agora temos que ir lá de novo pegar os dados do Exemplo
Nessa questão é importante que você tenha feito a questão anterior. Se você não fez dá uma passada lá/
Fazer o que né? Vamos lá uai
Lá nos é dito que:
O tanque do exemplo anterior tem um volume de e inicialmente tem vapor saturado a .
Aí quando abre a válvula e o vapor de água que está a e (o exemplo errou aqui, nós faz sentido a pressão na linha ser tão baixa) escoa para o tanque até que a pressão atinja .
Sendo que nessa questão queremos saber a entropia total gerada, assim como na questão anterior.
A diferença dessa questão para a questão anterior é que nessa temos algum ar que faz pressão no tanque inicialmente, coisa que não tínhamos antes
Pelos dados que o próprio exemplo descobriu para a gente nós temos:
Sabendo que esses dados são os dados do vapor d’água dentro do tanque inicialmente a , então pela tabela vemos que:
Lembrando que são os dados de vapor saturado.
Passo 2
No estado o vapor dentro do tanque está a e no exemplo foi descoberto que a temperatura no tanque nesse estado é de , portanto a entropia nesse estado é de:
Pelos dados da tabela
Além disso temos pela questão que a massa nesse estado é de:
Massa essa encontrada no exemplo (nosso trabalho aqui é somente aplicar a segunda lei saca? Então vamos descobrir seus dados sem piedade mesmo), logo a massa que entra no tanque é de:
E como esse gás está a e a então a entropia dela é de
Passo 3
Como se mantém e nenhuma saída de ar do tanque então a equação da entropia gerada será dada por:
Onde , nos deixando com a fórmula da entropia bem parecida com o que conhecemos que é .
Aplicando então os valores nós temos:
E é isso que a questão queria saber tanto da gente, é isso aí é nós e vamos para a próxima questão