A Fig. P10.32 mostra um dispositivo que aquece ar a pressão constante. O fluido é aquecido num processo reversível onde são transferidos 200k J de trabalho ao fluido por quilograma de ar que escoa no dispositivo. O dispositivo se comunica termicamente com o ambiente (que apresenta temperatura igual a 300K ). A pressão e a temperatura na seção de alimentação do dispositivo são iguais a 400k P a e 300K . Admitindo que o calor específico do ar é constante, desenvolva uma expressão para a temperatura do ar na seção de descarga do dispositivo e a determine para as condições fornecidas.

T 2 - T 0 ln ⁡ T 2 T 1 = T 1 + 200 c p T 2 = 790K

Enunciado

E aí, pronto para resolver essa questão comigo?

Bora lá então!

O problema primeiramente nos pede para desenvolvermos uma expressão para a temperatura do ar na seção de descarga do dispositivo.

Começamos o nosso problema aplicando a equação de energia no nosso sistema:

Aplicando a equação de entropia, temos:

Isolando :

Substituindo na equação de energia:

Considerando um constante e , temos:

Rearranjando a equação:

Seguindo, o problema nos pede que determinemos para as condições fornecidas:

Substituindo na equação do Passo 1:

Agora, por tentativa e erro, devemos encontrar uma que satisfaça nossa equação obtida no Passo 2:

Assim, temos que para as condições fornecida, temos:

Pensou que era mais complicada né?

Até a próxima!