Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 118
Um tanque rígido isolado inicialmente está evacuado.Uma válvula é aberta, e ar atmosférico a 95 kPa e 17 °C entra no tanque até que a pressão atinja 95 kPa. Nesse instante a válvula é
fechada. Determine a temperatura final do ar no tanque. Considere calores específicos constantes.
Passo 1
Vamos começar a questão assumindo algumas coisas:
- Esse não é um processo em regime permanente já que as condições do tanque mudam durante o processo, porém pode ser analizado como um processo de fluxo uniforme já que o estado do fluido na entrada permanece constante;
- O ar é um gás ideal com calor específico constante;
- As variações de energia potencial e cinética são desprezíveis;
Propriedades:
Os valores de e
Passo 2
Inicialmente, o tanque está evacuado:
Da equação do balanço de energia:
Como não há variação das energias potenciais e cinéticas:
Portanto a energia interna final do tanque é igual a entalpia do vapor que entra no tanque.
Passo 3
Podemos calcular a entalpia inicial como:
Igualando :