Enunciado

124 Um fazendeiro utiliza uma bomba de calor para aquecer um galinheiro. A potência utilizada para acionar a bomba é 2 kW e, nesta condição, a temperatura do galinheiro é mantida constante e igual a 30°C. A transferência de calor do galinheiro para o ambiente externo, que se encontra a 10°C, é 10 kW. Qual é a taxa de geração de entropia na bomba de calor? Qual é a taxa de geração de entropia no processo de transferência de calor do galinheiro para o ambiente externo.

Passo 1

Nessa equação vamos usar a equação da energia:

- no galinheiro:

0 = Q ˙ H - Q ˙ p e r d i d a

- na bomba:

0 = Q ˙ L + W ˙ - Q ˙ H

E a equação da entropia:

- no galinheiro:

0 = Q ˙ p e r d i d a T H - Q ˙ p e r d i d a T a m b + S ˙ g e r   p a r e d e

- na bomba:

0 = Q ˙ L T L - Q ˙ H T H + S ˙ g e r   b o m b a

Passo 2

Pro galinheiro:

0 = Q ˙ p e r d i d a T H - Q ˙ p e r d i d a T a m b + S ˙ g e r   p a r e d e

0 = 10 283 - 10 303 + S ˙ g e r   p a r e d e

S ˙ g e r   p a r e d e = 0,00233   k W / K

Pra bomba:

0 = Q ˙ L T L - Q ˙ H T H + S ˙ g e r   b o m b a

0 = 8 283 - 10 283 + S ˙ g e r   b o m b a

S ˙ g e r   b o m b a = 0,00473   k W / K

Resposta

S ˙ g e r   p a r e d e = 0,00233   k W / K

S ˙ g e r   b o m b a = 0,00473   k W / K

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um gás ideal com calor específico constante passa por uma expansão politrópica reversível com expoente n = 1,4 . Se o gás for o bióxido de carbono, a transferência de calor nesse processo será positiv
Hélio, a 20 ° C e 100k P a em um conjunto cilindro-pistão, é levado até 400K em um processo politrópico reversível com expoente n = 1,25 . Considere o hélio como um gás ideal com calor específico cons
Um dispositivo cilindro-pistão contém bióxido de carbono a 1M P a e 300° C , com um volume de 200l . A força externa total atuando sobre o pistão é proporcional a V 3 . Esse sistema é resfriado natura
O curso de potência em um motor de combustão interna pode ser aproximado por uma expansão politrópica. Considere ar a 7M P a e 1800K , em um cilindro com volume de 0,2l . O ar expande-se então em um p
Um dispositivo leva 2k g de amônia de 150k P a e - 20 ° C para 400k P a e 80 ° C em um processo politrópico. Determine o expoente politrópico n , o trabalho e a transferência de calor. Determine a ent