Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 15
Um quilograma de ar a é misturado com um quilograma de ar a num processo adiabático e que se desenvolver a pressão constante e igual a . Determine a temperatura após o processo de mistura e o aumento da entropia associado ao processo.
Passo 1
Fala galera, beleza? Bora para mais uma?
Pessoal temos um vaso rígido que possui dois gases separados e em algum momento eles se misturam não alterando o volume do conteúdo do vaso. Nosso trabalho é determinara temperatura final, ou seja, a temperatura de equilíbrio e a entropia associada ao processo.
Para determinar a temperatura de equilíbrio, para isto, vamos utilizar a equação da energia.
Para entropia global do sistema utilizaremos a definição de entropia.
Passo 2
Calculando a temperatura final, temos:
Como o sistema é adiabático .
Temos que o trabalho pode ser calculado pela seguinte fórmula:
Escrevendo o cálculo da energia interna e juntando com o trabalho, temos:
E está fórmula é a definição de entalpia, portanto:
Escrevendo o cálculo da entalpia em função do coeficiente de transferência de calor, temos:
Isolando :
Passo 3
Calculando a entropia do sistema.
Temos que a variação da entropia é definida por:
Reescrevendo a entropia em função do coeficiente de transferência de calor, fica:
Como temos blocos de aço, olhando na tabela , temos .
Substituindo valores, fica:
É isso galera, valeu!