Enunciado

40- O processo de estrangulamento descrito no Exemplo 6.5 é irreversível.

Determine o trabalho reversível e a irreversibilidade nesse processo.

Admita que ambiente se encontra a 25   ° C

Passo 1

Nossa quest principal aqui é trilharmos o caminho da sua aprovação mas para isso temos diversas quests secundárias no meio tais como resolver essa questão, por isso o caminho é longo e tortuoso então

Atenção post com altas referências a jogos de fantasia hahaha

A nossa primeira missão é ir no exemplo 6.5 e pegarmos as informações de lá

Depois de muito navegar chegamos na página 146 da sexta edição e nos deparamos com a seguinte informação

Temos um processo de estrangulamento ocorrendo numa válvula de expansão em um ciclo de refrigeração, no processo que é adiabático temos um fluido que é a amônia que entra a 1.5   M P a a 35   ° C e deixa a válvula a 291   k P a .

Com isso podemos navegar de novo para as tabelas da amônia coletar suas propriedades

Na tabela B . 2.1 temos as seguintes propriedades iniciais

ν 1 = 0.001702   m 3 / k g

h 1 = 346.8   k J / k g

s 1 = 1.2792   k J / k g K

Por que para essa pressão temos uma temperatura muito baixa para termos dois estados

Aí no estado final temos apenas uma pressão de 291   k P a e como somente comprimimos o líquido então o mesmo tem a mesma entalpia só que com duas fases e que no exemplo nos é dado que a titulação nesse estado é de 16.38 %

Passo 2

Show de bola, pegamos tudo o que queríamos naquele exemplo hora de recarregar as energias aqui para podermos dar sequência

Beleza acho que estamos prontos para ir

Como queremos saber a irreversibilidade a boa é pegar qual a entropia nesse estado de estrangulação e que pela tabela B . 2.1 será dado pela temperatura de - 10 ° C :

s 2 = 0 . 5408 + 0.1638 × 4.9269 = 1.3478   k J / k g K

Passo 3

Agora temos que derrotar o chefão da questão que é a irreversibilidade e o trabalho reversível

Começando pela irreversibilidade temos que é dada por:

i = T 0 s g e r a d a

Onde s g e r a d o = s 2 - s 1 já que o processo é adiabático, então:

i = 25 + 273 × 1.3478 - 1.2792 = 20.44   k J / k g

Passo 4

Agora para o trabalho reversível:

w r e v = T s 2 - s 2 - u 2 - u 1 + q 1 - T T H

Onde u 2 = u 1 assim como h 2 = h 1 e q = 0 por que é adiabático, logo sobra w = T ( s 2 - s 1 ) que calculamos no passo anterior, então:

w r e v = 20.44   k J / k g

E chegamos ao final da questão, darlings! Espero te ver em mais outras, beijos

Resposta

i = w r e v = 20.44   k J / k g

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