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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 103

Dióxido de carbono, a 300   K e 200   k P a , escoa através de um equipamento em regime permanente, onde é aquecido até 500   K por um reservatório a 600   K , num processo a pressão constante. Determine o trabalho, a transferência de calor e a geração de entropia, por unidade de massa.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Nós temos os seguintes dados, fornecidos pelo enunciado

p 1 = 200   k P a

T 1 = 300   K

O processo é de pressão constante

T 2 = 500   K

T o = 600   K

Nós temos que descobrir o seguinte

w 12 =   ? ; q 12 =   ? ; s g e n =   ?

Passo 2

Como esta é uma pressão constante, não há trabalho.

w 12 = 0

Para calcular a transferência de calor específica e a geração de entropia específica, precisamos obter dados para entalpia específica e entropia específica da tabela A.8:

A T 1 = 300   K

s 1 = 4,8631 k J k g   K

h 1 = 214,38 k J k g   K

A T 2 = 500   K

s 2 = 5,3375 k J k g   K

h 2 = 401,52 k J k g   K

A transferência de calor específico é calculada a partir de:

q 12 = h 2 - h 1

Substituindo os termos

q 12 = 401,52 - 214,38 = 187,14 k J k g

Passo 3

Finalmente, a geração de entropia específica é calculada a partir da equação de entropia:

s 1 + s g e n + q 12 T o = s 2

Isolando o termo s g e n

s g e n = s 2 - s 1 - q 12 T o

Novamente, fazendo a substituição

s g e n = 5,3375 - 4,8631 - 187,14 600

Com isso, nós temos que

s g e n = 0,1625 k J k g   K

Resposta

w 12 = 0

q 12 = 187,14 k J k g

s g e n = 0,1625 k J k g   K  

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