Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 33
Uma partição divide um tanque rígido em duas partes iguais. Uma parte do tanque contém 2,5 kg de água líquida comprimida a 400 kPa e 60 °C, enquanto a outra parte encontra-se evacuada. A partição é então removida, e a água se expande para todo o tanque. Determine a variação da entropia da água durante esse processo, considerando que a pressão final do tanque é de 40 KPa.
Passo 1
O sistema do problema apresenta dois estados distintos. Primeiro, a água liquida comprimida ocupa a primeira metade ocupa a primeira metade do volume do tanque. Em seguir, o sistema se expande para o resto do tanque. O problema pede então a variação de entropia do estado inicial e final.
Hipótese: Ao passar do estado inicial 1 para o estado final 2, o sistema ocupa o dobro do volume inicial. Assim,
Passo 2
Usando a tabela de propriedades do apêndice do livro:
Estado 1:
- (dado no enunciado)
- C (dado no enunciado)
- (tabelado)
- (tabelado)
Estado 2:
- (dado no enunciado)
Da tabela, para este valor de pressão, tem-se que:
Assim, é possível calcular o título do sistema liquido-vapor no estado 2
= 0,0002524
Calculando a entropia para o estado 2, mistura líquido—vapor:
Da tabela:
- 1,0621 KJ/
Passo 3
= 0,492 KJ/K
Resposta
R: 0,492 KJ/K