Para o computador do Exemplo 4.8, determine a taxa de geração de entropia, em W / K , quando o ar sai a 32 ° C . Ignore a variação de pressão entre a entrada e saída.

Passo 1

E aí, galerinha!

Bora resolver essa questão comigo?

Se ajeita aí e vamos lá!

Começamos o nosso problema aplicando a equação de equilíbrio da taxa de energia:

Q ˙ v c - W ˙ v c + m ˙ h 1 - h 2 + V 1 2 - V 2 2 2 + g z 1 - z 2 = 0

Como Q ˙ v c = 0 e podemos desprezar os efeitos da energia cinética e potencial, temos:

- W ˙ v c = m ˙ h 1 - h 2

m ˙ = - W ˙ v c c p T 2 - T 1

Calculando W ˙ v c :

W ˙ v c = W ˙ e l e + W ˙ f

W ˙ v c = - 80 - 18 = - 98   W

Passo 2

Da equação de equilíbrio de entropia, temos:

∑ Q ˙ i T i + m ˙ s 1 - s 2 + σ ˙ v c = 0

Como ∑ Q ˙ i T i = 0 , temos:

σ ˙ v c = m ˙ s 2 - s 1

Assim, substituindo a equação do Passo 1:

σ ˙ v c = - W ˙ v c c p T 2 - T 1 s 2 - s 1

Abrindo a nossa equação:

σ ˙ v c = - W ˙ v c c p T 2 - T 1 c p ln ⁡ T 2 T 1 - R ln ⁡ p 2 p 1

Passo 3

Sendo a pressão constante:

σ ˙ v c = - W ˙ v c c p T 2 - T 1 c p ln ⁡ T 2 T 1

σ ˙ v c = - W ˙ v c T 2 - T 1 ln ⁡ T 2 T 1

Substituindo os dados:

σ ˙ v c = - 98 305 - 293 ⋅ ln ⁡ 305 293

σ ˙ v c = 0,3278   W / K

E assim finalizamos a nossa questão!

Até a próxima!

Resposta

σ ˙ v c = 0,3278   W / K

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