Qual a variação de entropia para 2 kg de ar, admitindo como gás ideal, quando submetidos a um processo de T 1=200 K, P 1=1,5 bar para T2 =300 K e P2 =5,5 bar? (1,0 pontos).

Passo 1

O enunciado pede a variação de entropia ao aquecer 2,kg de ar (gás ideal) de ,T1=200,K e P1=1,5,bar até ,T2=300,K e P2=5,5,bar. O conteúdo é termodinâmica de gases ideais, usando a relação entre entropia, temperatura e pressão.

Passo 2

Para um gás ideal, a variação de entropia específica é
De<a s = cp,ln!gl(T2T1gr);-;R,ln!gl(P2P1gr),
onde para o ar usamos cp=1,005,kJ/kg·K e R=0,287,kJ/kg·K.

Passo 3

Calculamos os logaritmos e cada termo:
ln!gl(T2T1gr) =ln!(300/200)=ln(1,5)approx0,4055,
ln!gl(P2P1gr) =ln(5,5/1,5)=ln(3,6667)approx1,2993
Logo,
cplnT2T1 =1,005times0,4055approx0,4075 kJ/kg·K,
RlnP2P1 =0,287times1,2993approx0,3720 kJ/kg·K

Passo 4

A variação de entropia específica é
De<a s =0,4075-0,3720=0,0355 kJ/kg·K =35,5 J/kg·K

Passo 5

Multiplicando pela massa m=2,kg, obtemos a variação total:
De<a S = m,De<a s =2times35,5=71,0 J/K

Resposta

De<a Sapprox71,0 J/K

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