Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 72
Um recipiente adiabático de está inicialmente evacuado. A linha de fornecimento contém ar, mantido a e . A válvula é então aberta até que a pressão no recipiente seja a mesma que a pressão na linha de fornecimento. Determine o potencial de trabalho do ar nesse recipiente quando ele estiver cheio. Considere .
Passo 1
Então galera, pra essa questão com um vaso e uma linha de alimentação, observaremos que um tanque rígido adiabático que é inicialmente evacuado é enchido por ar a partir de uma linha de abastecimento. O potencial de trabalho associado a este processo deve ser determinado. As propriedades do ar à temperatura ambiente são
Passo 2
Nós tomamos o tanque como o sistema, que é um volume de controle desde que a massa atravessa o limite. Observando que as energias microscópicas de fluidos e não fluidos são representadas pela entalpia h e energia interna u, respectivamente, os balanços de massa e energia para este sistema de fluxo uniforme podem ser expressos como
Fazendo um equilíbrio de energia:
Combinando esses dois equilíbrios:
Substituindo,
Logo, a massa final no tanque é:
Passo 3
A exergia destruída durante um processo pode ser determinada a partir de um equilíbrio de exergia ou directamente a partir da sua definição . A geração de entropia neste caso é determinada a partir de um equilíbrio de entropia no sistema:
Substituindo,