Enunciado

77- Uma jarra, com 4   l i t r o s de leite a 25   ° C , é transferida para o interior de um refrigerador onde é resfriada até entrar em equilíbrio térmico com o interior do refrigerador.

A temperatura interna do refrigerador é constante e igual a 5   ° C . Admitindo que as propriedades do leite são iguais as da água líquida, determine a entropia gerada neste processo de resfriamento.

Passo 1

Assim como umas questões atrás teve a mensagem para você beber água, eu deixo aqui a mensagem para que você beba leite

Se formos ver a única informação que temos é que no estado inicial temos a temperatura de 25   ° C e como admite-se que as propriedades do leite são iguais a da água então pela tabela B . 1.1 temos:

p 1 = 3.1691   k P a ; ν = 0.001003   m 3 / k g

u l = h l = 104.87   k J / k g

s = 0.3673   k J / k g K

Isso nos dá uma massa de leite no recipiente de:

m = 4 × 10 - 3 0.001003 = 3.988   k g

Beleza como queremos a entropia gerada esses são os dados que precisamos da tabela.

Passo 2

Agora o estado 2 nos dá que a temperatura do leite agora é de 5   ° C , e pela mesma tabela as propriedades são:

h = 20.98   k J / k g

s = 0.0761   k J / k g K

ν = 0.001   m 3 / k g

E é isso que podemos dizer sobre o estado 2, agora que temos os dados podemos resolver a questão com mais calma e tranquilidade

Passo 3

Lembre-se a missão da questão é achar a entropia gerada na hora de resfriar o leite, sabendo que o leite fica na temperatura que o refrigerador está que é de 5   ° C . Então:

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

Onde o calor gerado é o calor que é retirado do leite que é de:

Q = m h 2 - h 1 = 3.988 20.98 - 104.87 = - 334.56   k J

Então a entropia gerada será de:

S g e r a d a = 3.988 0.0761 - 0.3673 - - 334.56 5 + 273 = 0.042   k J / K

E essa é a entropia que o nosso leite do mercado gera na nossa geladeira, lembre-se beba leite para que seus ossos fiquem fortinhos :D

Resposta

S g e r a d o = 0.042   k J / K

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