Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 78
78- Uma forma de fundição contém de areia a . Ela é, então, mergulhada num tanque com de água e que inicialmente estava a .
Admitindo que a transferência de calor para o meio seja nula e que não ocorra evaporação de água, calcule a variação líquida de entropia neste processo.
Passo 1
Atenção, começa agora uma aula de metalurgia do curso de termodinâmica. Bons estudos!
Para quem não pegou a referência
Só que com a cara do Responde Aí ;D
Pela Wikipedia, Fundição é um processo de fabricação onde um metal ou liga metálica, no estado líquido, é vazado em um molde com formato e medidas correspondentes aos da peça a ser produzida.
Apesar de que aqui estamos fundindo areia, fundição pode ser obtida com qualquer material na real.
Como não a transferência de calor para o meio então o nosso modelo de energia fica
E como nem a água e nem areia realizarão trabalho (forma rígida) então , o que nos dá:
Passo 2
Como estamos falando de areia então podemos arredondar para:
E pela tabela temos e a transferência de energia por conta da areia fica como:
Já a água pode ter a transferência de calor parecida com:
Com pela tabela , isso se aproximarmos que a troca de energia interna é a mesma que a troca da entalpia, uma vez que não temos a temperatura final nem da areia e nem da água, o que dificulta bastante a análise por tabela pois teríamos que supor coisas erradas.
A massa inicial da água com é de
Então a temperatura de equilíbrio para os dois materiais é de:
Passo 3
Só que a questão não quer saber a temperatura de equilíbrio, ele quer saber a variação líquida da entropia
Se liga que agora é hora da revisão!
E a variação da entropia total para um constante é dado por:
E como tempos entropia sendo gerada tanto pela água quanto pela areia então:
Logo:
E é isso aí pessoal, até mais!