Exercícios Resolvidos de Entropia

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Enunciado

Calcule o trabalho, por quilograma, para bombear água isoentropicamente de 100 kPa e 30°C até 5 MPa, sabendo que o volume específico nessas condições é igual a 0,0001004 m³/kg.

Passo 1

Como trata-se de um processo reversível e em regime permanente e sem variações de energia cinético ou potencial. Podemos utilizar a relação

- w = ∫ e s v d p

Podemos fazer isso porque esse trabalho é um trabalho de fluxo, logo ao invés de haver uma variação no volume do sistema, ocorre uma variação na pressão (no caso do volume de controle). Com isso a integral muda de ∫ p d v para ∫ v d p

Passo 2

Agora basta calcularmos essa integral

- w = v ⋅ Δ p

- w = 0 , 0 001004 ⋅ 5000 - 100 = 0,4 92 k J k g

O sinal de menos na frente se justifica porque esse trabalho calculado seria o realizado pelo sistema, por isso negativo.

Portanto o trabalho para bombear a água é de 0,492   k J / k g .

Resposta

w b o m b e a r = 0,4 92 k J k g

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