Calcular a variação de entropia específica para o ar quando este é aquecido de 300 a 600 k e a pressão diminui de 400 para 300 kPa , admitindo:
calor específico constante

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra calcular a variação de entropia específica do ar quando ele é aquecido de 300 K para 600 K e a pressão cai de 400 kPa para 300 kPa, assumindo calor específico constante. Isso é termodinâmica básica, mais precisamente o estudo de entropia em gases ideais. Para resolver, vamos precisar:
  1. A fórmula da variação de entropia para um gás ideal com cp constante.
  2. Os valores de cp e da constante do gás R para o ar.

Passo 2

Teoria rapidinha: para um gás ideal com calor específico constante a pressão, a variação de entropia específica De entre (T1,p1) e (T2,p2) é dada por
De
Aqui:
  • cp é o calor específico a pressão constante (em kJ/kg·K),
  • R é a constante do gás (em kJ/kg·K),
  • T1,T2 são temperaturas iniciais e finais (K),
  • p1,p2 são pressões iniciais e finais (kPa).

Passo 3

Agora, os valores que a gente usa pra ar:
  • cp = 1,005;kJ/(kgcdot K),
  • R = 0,287;kJ/(kgcdot K),
  • T1 = 300;K, T2 = 600;K,
  • p1 = 400;kPa, p2 = 300;kPa.
Substituindo na fórmula:
De

Passo 4

Calcula os logaritmos:
  • ln!(600/300)=ln(2)approx0,6931,
  • ln!(300/400)=ln(0,75)approx-0,2877.
Então:
De

Resposta

A variação de entropia específica do ar no processo é aproximadamente
boxed,De

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