(b) Aplicando a equação da conservação da energia em um volume de controle cuidadosamente escolhido, encontre a taxa de geração interna de energia. (1,0 ponto)

Passo 1

Vamos começar resumindo o que a questão pede. Precisamos aplicar a equação de conservação da energia em um volume de controle bem escolhido para encontrar a taxa de geração interna de energia. Isso faz parte da termodinâmica, onde estudamos como a energia é transferida e transformada em sistemas.

Passo 2

A equação de conservação da energia para um volume de controle pode ser escrita assim:
dEtotaldt = dotQ - dotW + sum dotmin hin - sum dotmout hout + dotE>=n
Aqui:
  • dEtotaldt é a variação da energia total no sistema.
  • dotQ é a taxa de calor transferido para dentro do sistema.
  • dotW é a taxa de trabalho realizado pelo sistema.
  • dotmin e dotmout são as taxas de massa entrando e saindo do sistema, respectivamente.
  • hin e hout são as entalpias das massas que entram e saem.
  • dotE>=n é a taxa de geração interna de energia, que queremos encontrar.

Passo 3

Para encontrar a taxa de geração interna de energia ( dotE>=n), vamos isolar esse termo na equação:
dotE>=n = dEtotaldt - dotQ + dotW - sum dotmin hin + sum dotmout hout

Resposta

A taxa de geração interna de energia é:
dotE>=n = dEtotaldt - dotQ + dotW - sum dotmin hin + sum dotmout hout

Exercícios relacionados