Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 138
A Fig. P8.138 mostra um conjunto cilindro-pistão que contém R-22. Inicialmente, o volume do conjunto é 50 litros e a temperatura e o título do refrigerante são iguais a e . O conjunto é, então, colocado numa sala a e a resistência é percorrida por uma corrente de . A queda de tensão medida na resistência é igual a . Alega-se que a temperatura do R-22 atinge após 30 minutos do início da experiência. Isto é possível?
Passo 1
Opa, tudo bem?
Vem comigo resolver uma questão de termodinâmica?
Então borá lá!
Começamos o problema analisando que o sistema proposto é isobárico, ou seja, sua pressão permanece constante (Tabela B.4.1 à ):
Agora, analisaremos os estágios do processo.
Inicio:
Pela Tabela B.4.1, obtemos as seguintes propriedades:
Com essas informações, conseguimos calcular a massa de R-22:
Final:
Pela Tabela B.4.2, obtemos as seguintes propriedades (aproximando para ):
Passo 2
Agora, começamos os cálculos!
Calculando a transferência de calor envolvida no processo:
Sendo :
Substituindo:
Sendo:
;
;
.
Substituindo os dados:
Passo 3
Para alegarmos que a experiência é possível, precisamos verificar se a geração de entropia é positiva:
Sendo , temos:
A afirmação é verdadeira.
Conseguimos chegar até o nosso resultado!
Até logo!
Resposta
É possível.