Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 135

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:

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: