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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 3

Classifique os seguintes processos de um sistema fechado como possível, impossível ou indeterminado.

Passo 1

Vem comigo galera, tenho um plano!!

A partir do equilíbrio da entropia para uma declaração de sistema fechado na segunda lei é dada por

m u d a n ç a   n a   q u a n t i d a d e   d e   e n t r o p i a   c o n t i d a   n o   s i s t e m a   d u r a n t e   a l g u m   i n t e r v a l o   d e   t e m p o = Q u a n t i d a d e   l í q u i d a   d e   e n t r o p i a   t r a n s f e r i d a   a t r a v é s   d a   f r o n t e i r a   d o   s i s t e m a   d u r a n t e   o   i n t e r v a l o   d e   t e m p o + a   q u a n t i d a d e   d e   p r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   n o   s i s t e m a

Passo 2

  1. A mudança de entropia é >0

    2. A transferência de entropia é 0

    Substituindo os valores dados na expressão acima

    > 0 = 0 + P r o d u ç ã o d e   e n t r o p i a

    P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   > 0

    Então, o processo é possível

    Passo 3

  2. A produção de entropia é >0

    3. P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   > 0

    Então o processo é possível

    Passo 4

  3. A mudança de entropia é 0

    4. A transferência de entropia é >0

    Substituindo os valores dados na expressão acima

    > 0 = 0 + P r o d u ç ã o d e   e n t r o p i a

    P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   > 0

    Então o processo é impossível

    Passo 5

  4. Mudança de entropia é >0

    5. A transferência de entropia é >0

    Substituindo os valores dados na expressão acima

    > 0 = > 0 + P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a

    Assim, a expressão acima é determinada, portanto, nenhuma conclusão sobre a produção de entropia pode ser alcançada sem valores reais para os outros termos. Então, o processo é indeterminado.

    Passo 6

  5. A mudança de entropia é 0

    6. A transferência de entropia é

    Substituindo os valores dados na expressão acima

    0 = < 0 + P r o d u ç ã o d e   e n t r o p i a

    P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   > 0

    Então, o processo é possível.

    Passo 7

  6. A produção de entropia é

    P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a   < 0

    Então, o processo é impossível.

    Passo 8

  7. Mudança de entropia é

A transferência de entropia é

Substituindo os valores na expressão acima

< 0 = < 0 + P r o d u ç ã o   d e   e n t r o p i a

Assim, a expressão acima é determinada, portanto, nenhuma conclusão sobre a produção de entropia pode ser alcançada sem valores reais para os outros termos. Então, o processo é indeterminado

Resposta

Vide o passo a passo.

Ver Outros Exercícios desse livro