Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 71
71- A mostra um conjunto cilindro-pistão que contém amônia e está localizado num ambiente que apresenta temperatura constante e igual a .
Inicialmente, o volume interno do conjunto, a pressão e a temperatura na amônia são iguais a e . A amônia passa a transferir calor para o ambiente e atinge o equilíbrio térmico.
Nesse estado, o título da amônia é igual a . Determine o trabalho realizado, a transferência de calor e a geração total de entropia nesse processo.
Passo 1
Fala galera que se amarra no Responde Aí! Tudo beleza? Não? Oque houve? Conta aqui pro tio..
Hmm você tá bolado com essa questão e não sabe por onde começar?
Vamos resolver essa questão para você, fique de boinhas
Primeiramente vamos ver o estado inicial dessa amônia no estado inicial
E como temos a temperatura e a pressão nessa amônia vamos ficar de olho na tabela belê?
Com ela vemos as seguintes propriedades
Isso nos dá uma energia interna e uma massa de:
E é isso que podemos dizer do estado 1 da amônia nesse conjunto, vamos guardar ela no cerebelo pois certamente ela será ultra importante para depois
Passo 2
No estado temos o seguinte estado
Pois a amônia atinge equilíbrio térmico com o ambiente que está a , então pela tabela teremos:
Quando a tabela não te fornece a energia interna diretamente nós temos que fazer é uma continha chatinha mas é o que dá para fazer né
Passo 3
Então agora podemos começar a responder a questão um pouquinho, já que dominamos os estados dessa amônia.
Primeiramente ele pede o trabalho e o trabalho é dado por:
Onde se formos notar bem tanto a pressão quanto o volume específico variam, ou seja:
Então se formos considerar (por aproximação) que a pressão cresce de maneira linear por ser um conjunto pistão mola então a fórmula do trabalho fica:
O que nos dá:
Passo 4
Agora a questão nos pede a transferência de calor, sabendo que não há saída de amônia e nem entrada no sistema então temos o seguinte modelo de energia
O que nos dá uma transferência de:
Show de bolas até aqui? Se não tiver nos mande uma mensagem!
Passo 5
Agora pede-se a entropia gerada, sabendo que a temperatura do ambiente é de nós temos:
Substituindo tudo temos:
E como então o processo não viola a segunda lei da termodinâmica!
E fechamos a questão :D de um jeito limpo, utilizando todo o conhecimento do capítulo, uma questão completinha para a sua prova. Que você tenha todo sucesso do mundo e até mais!