Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 23
Uma máquina térmica recebe Btu de calor de uma fonte a R e rejeita Btu de calor para um sumidouro a R. Calcule a variação da entropia de todos os componentes dessa máquina e determine se ela é completamente reversível. Quanto trabalho total a máquina pode produzir?
Passo 1
“Fala aê!”, tudo tranquilo? Pois essa é uma questão bem tranquila de se fazer, vamos lá!
Nela, devemos determinar alteração da entropia de todos os componentes e, a partir disto, determinar se este motor térmico é reversível. Por fim, deve ser determinada a entrada de trabalho.
Podemos calcular a alteração da entropia de todos os componentes da seguinte maneira:
O trabalho pode ser determinado utilizando a primeira Lei:
Passo 2
Devemos considerar que o último termo da equação da entropia total é zero cada vez que o mecanismo completa um ciclo. Logo, podemos reduzir a equação para a seguinte forma:
Assim, obtivemos o valor da mudança de entropia e concluímos que o mecanismo não é reversível, mas possível, pois a entropia de tudo o que está envolvido com esse mecanismo aumentou.
Por fim, calculamos o trabalho por:
Resposta
Não reversível, mas possível