Enunciado

O ar ambiente de uma sala é mantido em 23   ° C por um aquecedor elétrico portátil de 2000   W , com uma temperatura superficial do filamento de 700   K . A sala transfere calor em regime permanente para o meio exterior, o qual está a 7   ° C . Determine a(s) taxa(s) de geração de entropia e especifique onde ocorre a geração.

Passo 1

Fala, galera! Nessa questão nós vamos usar a equação de entropia na forma de taxa:

d s d t = 0 = ∫ Q ˙ T + S ˙ g e r

S ˙ g e r = - ∫ Q ˙ T

Vamos lá!

Passo 2

Para o volume de controle do aquecedor elétrico, temos:

S ˙ g e r = - - 2000 700

S ˙ g e r = 2,857   W / K

Para o espaço entre o aquecedor a 700   K e a sala a 23   ° C , temos:

S ˙ g e r = - - 2000 700 - - 2000 23 + 273

S ˙ g e r = 3,9   W / K

Passo 3

Para a parede entre 23   ° C no interior e 7   ° C no exterior:

S ˙ g e r = - 2000 23 + 273 - 2000 7 + 273

S ˙ g e r = 0 , 3 89   W / K

Note que a maior entropia de geração S ˙ g e r é para a maior mudança em 1 / T .

Valeu, galera 😉.

Resposta

S ˙ g e r = 2,857   W / K

S ˙ g e r = 3,9   W / K

S ˙ g e r = 0,389   W / K

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