Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 65
Uma câmara de mistura é alimentada com de dióxido de carbono a e com de água a . A pressão nas seções de alimentação da câmara são iguais a . Um resfriador está instaladao a jusante da câmara de mistura e a temperatura da mistura na seção de descarga do resfriador é igual a . Sabendo que toda a transferencia de calor é realizada com o ambiente, que apresenta temperatura igual a , determine a taxa de transferencia de calor no resfriador. Calcule, também, a taxa de geração de entropia no processo global.
Passo 1
Oi pessoal, de boas? Vamos analisar esta questão!
Temos uma câmara de mistura e queremos a taxa de transferência de calor no resfriador e a taxa de geração de entropia no processo global.
A taxa de transferência de calor no resfriador pode ser encontrada a partir da análise do balanço de energia do sistema. Considerando o trabalho nulo, temos que:
Onde o índice representa a mistura, o índice representa a água e o índice o . Temos que:
Passo 2
A taxa de geração de entropia é dada por:
Precisamos das entropias padrões que podem ser obtidas via tabela e das frações molares de cada gás. Temos que:
E:
Portanto, substituindo:
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