Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 73
Qual será o potencial de trabalho do ar no recipiente cheio do problema anterior, considerando que ele está de tal maneira preenchido que a pressão e a temperatura finais são as mesmas que na linha de fornecimento? A temperatura do meio ambiente circundante é de . Observe que o recipiente não pode ser adiabático nesse caso e pode trocar calor com o ambiente natural.
Passo 1
Então galera, um tanque rígido 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.
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:
Logo, a massa final no tanque é:
Substituindo,
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:
Observando que tanto a temperatura como a pressão no tanque são as mesmas da linha de alimentação no estado final, substituindo as concessões,