Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 100
Um radiador elétrico de contendo óleo de aquecimento é colocado em uma sala bem vedada de . Tanto o ar da sala como o óleo do radiador estão inicialmente à temperatura ambiente de . O aquecedor com potência nominal de é então ligado. Calor também se perde da sala a uma taxa média de . O aquecedor é desligado após algum tempo, no momento em que as temperaturas do ar da sala e do óleo são medidas como e , respectivamente. Considerando que a densidade e o calor específico do óleo correspondem a e , determine (a) por quanto tempo o aquecedor é mantido ligado, (b) a destruição de exergia e (c) a eficiência de segunda lei para esse processo.
Passo 1
Vamos lá, estudantes! Um radiador elétrico é colocado em uma sala e é ligado por um período de tempo. O período de tempo em que o aquecedor esteve ligado, a destruição por esforço e a eficiência da segunda lei devem ser determinados. Analisando, (a) As massas de ar e óleo são
Um balanço de energia no sistema pode ser usado para determinar o período de tempo em que o aquecedor foi mantido
Passo 2
(b) A pressão do ar no estado final é
A quantidade de transferência de calor para os arredores é
A geração da entropia é a soma das mudanças de entropia do ar, do óleo e do meio ambiente,
A destruição exagerada é determinada a partir de,
Passo 3
(c) A eficiência da segunda lei pode ser definida, neste caso, como a relação entre o esforço recuperado e o esforço introduzido. Isto é, a eficiência de segunda lei pode ser definida neste caso como a relação entre a eficiência de esforço recuperada e a de esforço,
