Um tanque isolado de contém hélio a e . Uma válvula é então aberta, permitindo que parte do hélio escape. Depois que metade da massa inicial escapa, a válvula é fechada. Determine a temperatura e pressão finais do tanque.
Passo 1
Hey hey, vamo lá! Um tanque rígido isolado contém inicialmente gás hélio a alta pressão. Uma válvula é aberta, e metade da massa de hélio é permitida a fuga. A temperatura e a pressão final no tanque devem ser determinadas.
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 fluidos fluidos 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:Equilibrio de massa:

Equilibrio de energia:
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Passo 3
Note que o estado e, portanto, a entalpia do hélio que deixa o tanque está mudando durante este processo. Mas para simplificar, assumimos propriedades constate para o vapor de saída nos valores médios.
Combinando os equilíbrios de massa e energia:
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Dividindo por :

Dividindo por :
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Isolando :

Logo a pressão final no tanque é:
