Determine a transferência de calor, em kJ/kg, para o processo reversível 1-3 mostrado na Figura 1:

Figura 1: Diagrama temperatura x entropia para o processo reversível 1 -3

Passo 1

Entendendo o problema:

O processo reversível mostrado na figura do enunciado, pode ser dividido em duas partes: do estado 1 até o 2, simbolizando por 1 → 2 e do estado 2 até 3, simbolizado por   2 → 3 . O problema pede o calor total transferido.

Passo 2

Identificando o cálculo das partes:

1 →   2 : O calor é dado pela área sob a curva, do estado 1 até 2 no diagrama T x S do enunciado. A área do trapézio formado pelos pontos 1 e 2 do enunciado e o eixo horizontal.

  2 →   3 : Na mudança do estado 2 até 3 a entropia do sistema não muda, simbolizada no gráfico pela linha vertical do estado 2 até 3. Nesse caso, a entropia constante implica que não há transferência de calor.

Passo 3

Calculando o calor transferido:

Lembrando que a área do trapézio é dada por:

Área = ( base maior + base menor) x altura/ 2

Então:

Q = Q 1 → 2 =   600 + 273 K + 200 + 273 K 2   .   1,0 - 0,3   k J / K g   . K = 471 k J / K g

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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