Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 76
76- Uma laje de concreto, com dimensões iguais a , é utilizada como armazenador térmico num sistema de aquecimento doméstico.
Se a temperatura da casa é constante e igual a e se a temperatura da laje varia de para durante uma noite, determine a variação líquida de entropia associada a este processo.
Passo 1
Aí galera churrascão na laje lá em casa mais tarde, todo mundo convida só trazer as bebidas!
Mas antes precisamos calcular um negócio aqui rapidinho! Precisamos saber quanto de entropia essa minha laje gera no ambiente, o resultado é a senha do wi-fi
A fórmula para essa geração de entropia é:
E antes de entrarmos nas propriedades da nossa laje, vamos para aquilo que ainda é o estado da casa. Afinal qual a massa dessa laje?
Bem, seu volume é de boinhas calcular e ela vale:
Então sua massa será dada por:
Onde a densidade do concreto é de , pela tabela , então:
Afinal eu media as dimensões da minha laje antes de você entrarem né, não ia deixar vocês na mão. Só não tem álcool aqui mesmo ahhahaha
Passo 2
Pela mesma tabela vemos que , e isso nos joga na lata o quanto de calor é transferido para a laje. (mesmo que meu esquema de acender churrasqueira seja bem eficiente hahaha)
Já que a temperatura na casa varia de até , logo:
Negativo, pois normalmente a noite é mais fria que o dia, então o normal é que a laje ceda calor para o ambiente.
Passo 3
Agora falta a parcela né, mas nós temos alguma tabela para como é a entropia no concreto? Não, para isso nós podemos fazer algo como:
Onde , então:
Então:
Passo 4
Dessa forma a entropia gerada em um ambiente com temperatura de , que é onde a minha cerveja secreta está guardada (todo anfitrião do churrasco tem a sua cerveja, lógico hahahaha) valerá:
E agora nosso churrascão foi salvo, graças aos alunos do Responde Aí super poderosos! E graças a boa física a geração de entropia não é muito grande.