Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 136
Um tanque rígido isolado de contém ar a e . Uma válvula ligada ao tanque é aberta e o ar escapa até que a pressão interna caia para . A temperatura do ar durante esse processo é mantida constante por um aquecedor de resistência elétrica colocado no tanque. Determine o trabalho elétrico realizado durante esse processo.
Passo 1
Hey hey, vamo lá! Um tanque rígido isolado equipado com um aquecedor elétrico contém inicialmente ar pressurizado. Uma válvula é aberta, e o ar pode escapar a temperatura constante até que a pressão no interior caia para . A quantidade de trabalho elétrico transferido deve ser determinada.
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:
As massas de ar inicial e final no tanque são
Passo 3
Depois a partir dos balanços de massa e energia,
