Dois tanques rígidos estão conectados por uma válvula. O tanque A é isolado e contém de vapor de água a e título de O tanque B não é isolado e contém de vapor a e . A válvula é então aberta, e o vapor de água escoa do tanque A para o tanque B até que a pressão do tanque A caia para . Durante esse processo, são transferidos de calor do tanque B para a vizinhança a . Considerando que o vapor de água que permaneceu dentro do tanque A tenha passado por um processo adiabático reversível, determine (a) a temperatura final de cada tanque e (b) o potencial de trabalho desperdiçado durante esse processo.

(a) O vapor no tanque A passa por um processo reversível, adiabático, e assim s2 = s1. Das tabelas de vapor (Tabelas A-4 até A-6),

Tanque A:

Tanque B:

A massa inicial e a massa final no tanque A são

E,

Portanto,

O volume específico final de vapor no tanque B é determinado a partir de,

Tomamos todo o conteúdo de ambos os tanques como o sistema, que é um sistema fechado. O balanço energético para este sistema fechado estacionário pode ser expresso como,

Substituindo,

Logo,

(b) A geração total de entropia durante este processo é determinada pela aplicação do equilíbrio de entropia num sistema alargado que inclui tanto os tanques como as suas imediações, de modo a que a temperatura limite do sistema alargado seja sempre a temperatura das imediações. Isto dá

Rearranjando e substituindo, a entropia total gerada durante este processo está determinada a ser,

O potencial de trabalho desperdiçado é equivalente à exergia destruída durante um processo, que pode ser determinada a partir de um equilíbrio de exergia ou diretamente de sua definição,