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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 81

Determine a destruição de exergia associada ao processo descrito no problema 12 - 79 . Considere T 0 = 30   ° C

Passo 1

Galera, podemos começar escrevendo a constante de gás do propano, tirada da tabela A - 1 :

R = 0,1885 k J k g ⋅ K

A destruição de exergia é calculada através de sua definição x d e s t r u i d a = t o S g e n , onde a geração de entropia é determinada a partir do balanço da entropia no cilindro. Assim,

S e n t - S s a i d a + S g e n = ∆ S s i s t e m a

- Q s a i d a T b , s u r r + S g e n = m s 2 - s 1 →     s 2 - s 1 + q s a i d a T s u r r

Onde,

∆ S s i s t = s 2 - s 1 = R Z s 1 - Z s 2 + s 2 - s 1 i d e a l

s 2 - s 1 i d e a l = c p ln ⁡ T 2 T 1 - R ln ⁡ P 2 P 1

s 2 - s 1 i d e a l = 0 - 0,1885 ln ⁡ 4 1

s 2 - s 1 i d e a l = - 0,261 k J k g ⋅ K

Passo 2

Além disso, podemos também calcular:

T R 1 = T 1 T c r = 373 370 = 1,0 08

p R 1 = p 1 p c r = 1 4,26 = 0 , 235

Z s 1 = 0 , 21

E,

T R 2 = T 2 T c r = 373 370 = 1,008

p R 2 = p 2 p c r = 4 4,26 = 0,939

Z s 2 = 1 , 50

Logo, a variação de entropia no sistema é igual a:

∆ S s i s t = s 2 - s 1 = R Z s 1 - Z s 2 + s 2 - s 1 i d e a l

∆ S s i s t = 0,1885 0,21 - 1,5 - 0,261

∆ S s i s t = - 0,504 k J k g ⋅ K

Portanto, a destruição da exergia é igual a:

x d e s t r u i ç ã o = T 0 S g e n = T 0 s 2 - s 1 + q s a i d a T s u r r

x d e t r u i ç ã o = 303 - 0,504 + 176,1 303

x d e s t r u i ç ã o = 23,4   k J / k g

Resposta

A destruição da exergia é igual a:

x d e s t r u i ç ã o = 23,4   k J / k g

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Mostre que ((del H)/(del P))_T = - C_p ((del T)/(del P))_H
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Complete as deduções das Eqs. (4-22) a (4-25)