72- Um conjunto cilindro-pistão, que não apresenta atrito, contém, inicialmente, água a 0.2M P a e 200° C . Nesta condição, o volume interno do conjunto é igual a 20l i t r o s .O pistão é movimentado vagarosamente de modo que comprime a água até a pressão de 800k P a . O carregamento do pistão é tal que o produto p V é constante durante o processo.Admitindo que a temperatura ambiente seja igual a 20° C . Mostre que esse processo não viola a segunda lei da termodinâmica.

Enunciado

E aí pessoal, como que tá sua situação na faculdade? Prova é amanhã, vixe, então vamos tentar fazer milagre e te ajudar no máximo que dá então!

No estado inicial a água tem o seguinte estado

Se pegarmos a tabela (por conta da pressão) nós teremos:

Já que foi visitar essa tabela então pega tudo de uma vez só (e já que fala de entropia né)

Isso nos dá uma massa de água igual a:

Agora o estado final que está a e sabendo que o processo é constante

Logo:

E o volume específico será de (já que a massa é a mesma que na questão anterior)

Com essas condições temos pela mesma tabela as seguintes propriedades:

Poderíamos encontrar a temperatura final da água e a entalpia também, mas ela não nos interessará

Por quê a entalpia não nos interessa? Pelo que vamos fazer agora que é o modelo da energia

Para saber se o processo não viola a segunda lei nós temos que saber se a entropia gerada não é maior que zero, ou seja:

Onde o calor gerado pelo sistema é de:

E por ser um trabalho então temos uma transformação muito próxima a isotérmica, cujo trabalho pode ser descrito como:

Isso nos dá um calor de:

Então a entropia gerada será de:

E como então a segunda lei é respeitada e o processo é viável.

E é isso por hoje pessoal, espero que você vá bem nas suas provas

Satisfaz a segunda lei