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
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:
- A fórmula da variação de entropia para um gás ideal com
constante. - Os valores de
e da constante do gás para o ar.
Passo 2
Teoria rapidinha: para um gás ideal com calor específico constante a pressão, a variação de entropia específica
entre
e
é dada por
Aqui:
-
é o calor específico a pressão constante (em kJ/kg·K), -
é a constante do gás (em kJ/kg·K), -
são temperaturas iniciais e finais (K), -
são pressões iniciais e finais (kPa).
Passo 3
Agora, os valores que a gente usa pra ar:
-
, -
, -
, , -
, .
Substituindo na fórmula:
Passo 4
Calcula os logaritmos:
-
, -
.
Então:
Resposta
A variação de entropia específica do ar no processo é aproximadamente