Complete a tabela seguinte com base no princípio da conservação de energia para um sistema fechado.
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350 | - | 1.020 | 860 | 3 | - |
350 | 130 | 550 | - | 5 | - |
- | 260 | 600 | - | 2 | 150 |
-500 | - | 1.400 | 900 | 7 | - |
- | -50 | 1.000 | - | 3 | -200 |
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre conservação de energia num sistema fechado. O que isso significa? Basicamente, que a energia que entra no sistema (como calor,
) menos a energia que sai (como trabalho,
) deve ser igual à variação da energia interna do sistema (
). Para resolver isso, vamos usar a equação:
E também lembrar que a variação de energia interna pode ser relacionada à massa (
) e à variação de energia específica (
):
Vamos aplicar isso para completar a tabela!
Passo 2
Vamos começar preenchendo a primeira linha da tabela. Temos:
-
Btu -
está faltando -
Btu -
Btu -
lbm -
está faltando
Primeiro, usamos a equação de conservação de energia:
Calculando o lado direito:
Então:
Isolando
:
Agora, para encontrar
:
Passo 3
Vamos para a segunda linha:
-
Btu -
Btu -
Btu -
está faltando -
lbm -
está faltando
Usando a conservação de energia:
Calculando o lado esquerdo:
Isolando
:
Para
:
Passo 4
Terceira linha:
-
está faltando -
Btu -
Btu -
está faltando -
lbm -
Btu/lbm
Primeiro, encontramos
:
Então:
Agora, usamos a conservação de energia para achar
:
Isolando
:
Passo 5
Quarta linha:
-
Btu -
está faltando -
Btu -
Btu -
lbm -
está faltando
Aplicamos a conservação de energia:
Calculando o lado direito:
Então:
Isolando
:
Para
:
Passo 6
Última linha:
-
está faltando -
Btu -
Btu -
está faltando -
lbm -
Btu/lbm
Primeiro, encontramos
:
Então:
Agora, usamos a conservação de energia para achar
:
Isolando
:
Resposta
A tabela completa fica assim:
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350 | 510 | 1.020 | 860 | 3 | -53.33 |
350 | 130 | 550 | 770 | 5 | 44 |
560 | 260 | 600 | 900 | 2 | 150 |
-500 | 0 | 1.400 | 900 | 7 | -71.43 |
-650 | -50 | 1.000 | 400 | 3 | -200 |