Enunciado

Reconsidere a lâmpada descrita no Prob. 8.123. Quais são os fluxos de exergia nos locais indicados no problema? Determine a destruição de exergia no filamento da lâmpada, no bulbo inteiro (incluindo o vidro) e em toda a sala (incluindo a lâmpada). A luz emitida pelo filamento não interage com o gás contido no bulbo e com o vidro do bulbo, mas é absorvida pelas paredes da sala.

Passo 1

Bora resolvermos essa questão juntos?

A equação de exergia é dada por:

d Φ d t = ∑ 1 - T 0 T Q ˙ V C - W ˙ V C + p 0 d V d t + ∑ m i ˙ Ψ i - ∑ m e ˙ Ψ e - T 0 S ˙ g e r

Vamos primeiro calcular a destruição de exergia de cada sistema pedido separadamente.

Começamos pelo filamento da lâmpada, rearranjando a equação:

∆ Ψ = W ˙ e l e t - T 0 S ˙ g e r

∆ Ψ = 50 - 500 ⋅ 0,05  

∆ Ψ = 25   W

Passo 2

Para o bulbo inteiro (incluindo o vidro), temos:

∆ Ψ = 1 - T 0 T Q ˙ r a d + 1 - T 0 T Q ˙ c o n d - T 0 S ˙ g e r

∆ Ψ = 1 - 298 1000 ⋅ 10 + 1 - 298 400 ⋅ 40 - 298 ⋅ 0,11

∆ Ψ = - 15,6   W

Passo 3

Por fim, na sala (incluindo a lâmpada):

∆ Ψ = 1 - T 0 T ( Q ˙ r a d + Q ˙ c o n d ) - T 0 S ˙ g e r

∆ Ψ = 1 - 298 500 10 + 40 - 298 ⋅ 0,168

∆ Ψ = - 29,9   W

Até a próxima!

Resposta

∆ Ψ = 25   W

∆ Ψ = - 15,6   W

∆ Ψ = - 29,9   W

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