Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 160
Uma sala bem vedada contém 60 kg de ar a 200 kPa e 25 °C. Energia solar passa a entrar na sala a uma taxa média de 0,8 kJ/s, enquanto um ventilador de 120 W é ligado para circular o ar na sala. Se a transferência de calor pelas paredes é desprezível, em 30 minutos a temperatura do ar na sala será:
- 25,6 °C
- 49,8 °C
- 53,4 °C
- 52,5 °C
- 63,4 °C
Passo 1
Vamos estabelecer nosso sistema como a sala. A equação de energia de balanço para o sistema, uma vez que a transferência de calor através das paredes é negligenciada, pode ser dada por:
Passo 2
A quantidade de calor transferido pela energia solar é:
O trabalho realizado pelo ventilador é:
Passo 3
Para o ar temos R = 0,287 kJ/kg.K, e para a temperatura inicial do ar = 0,718 kJ/kg.K. Assim,
Resposta
(e) 63,4 °C