Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 74
74- A mostra um conjunto cilindro-pistão com uma membrana que separa o volume interno em duas regiões.
Uma das regiões contém de água a e e a outra contém de água a e . A membrana é rompida e a água atinge um estado uniforme num processo isobárico e adiabático.
Determine a temperatura final da água e a geração de entropia nesse processo.
Passo 1
Essa é daquelas questões que se eu te disse que é tranquila e fácil eu estarei sendo super desonesto com você, então eu vou apenas te dizer que você vai conseguir entender essa questão junto comigo, pega na minha mão e vambora.
Inicialmente temos dois estados dentro do conjunto que juntos totalizam de massa de água
Vamos chamar a água a de conjunto e a em de conjunto e o estado desses dois conjuntos terão as seguintes propriedades
Estado inicial de pela tabela
E as propriedades para o estado inicial de :
Como temos troca de calor entre as duas partes e queremos saber a temperatura de equilíbrio e a geração de entropia então somente precisamos dessas duas propriedades
Passo 2
Aí pá, a membrana que separa os dois conjuntos se rompe em um processo com troca de calor nula e com a mesma pressão de de antes, e como temos troca de calor entre os dois conjuntos por meio da entalpia então podemos dizer:
Então a entalpia no estado final será de:
Então:
Como a questão quer a temperatura da água no estado final então pela tabela teremos:
E essa temperatura nos dá uma entropia de
Passo 3
E a geração da entropia será de:
Espero que tenha dado para entender as fórmulas e a resolução, caso não nos contacte! É nós e valeu