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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 67

67- Um conjunto cilindro-pistão, montado na vertical, contém 2.5   k g de amônia. Inicialmente, a temperatura e a pressão na amônia são iguais a - 20 ° C e 50   k P a .

A amônia é então aquecida, a partir da transferência de calor de gás de combustão a 200   ° C , até que a temperatura atinja 50   ° C num processo isobárico. Sabendo que a transferência de calor ocorre na superfície inferior do pistão, determine a transferência de calor e a geração de entropia nesse processo.

Passo 1

VAMO MONSTRO! VAMO QUE ISSO AQUI TÁ BOM DEMAIS HHAHAHAHA

Se liga, vamos anotar os dados iniciais da amônia

m = 2.5   k g ; T 1 = - 20   ° C ; P 1 = 50   k P a

Pela tabela B . 2.2 (por que foi dada a pressão) temos as seguintes propriedades da amônia são:

ν = 2.4463   m 3 / k g

h = 1434.6   k J / k g

s = 6.3187   k J / k g K

E por enquanto é isso que temos para dizer do estado inicial.

Passo 2

Agora vamos para o estado final que está a 5 0   k P a já que o processo é isobárico e T 2 = 50   ° C então pela mesma tabela B . 2.2 .

ν = 3.1435   m 3 / k g

h = 1583.5   k J / k g

s = 6.8379   k J / k g K

Pronto, coletamos os dados do estado final

Passo 3

Agora vamos para as equações de energia, que nós já temos todas as informações que precisamos

Para a variação de entropia temos:

m s 2 - s 1 = S g e r a d o + ∫ d Q T

Onde a transferência de calor é:

Q = m h 2 - h 1 = 2.5 1583.5 - 1434.6 = 372.25   k J

Pela entalpia é mais fácil do que se usarmos a energia interna né hahahaha

E, portanto, a entropia gerada é de:

S g e r a d a = m s 2 - s 1 - Q T

S g e r a d a = 2.5 6.8379 - 6.3187 - 372.25 200 + 273

Já que a temperatura de operação é a temperatura da combustão

S g e r a d a = 0.511   k J / K

E vamos ver se tem mais alguma coisa que temos que fazer? Acabou? É tetra? AEEEEEHOOOO vamooos pessoal

Resposta

Q = 372.25   k J

S g e r a d a = 0.511   k J / K

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