Dois tanques isolados são conectados por uma válvula. Um dos tanques contém inicialmente de ar a , , e outro que contém de ar a , . A válvula é aberta, permitindo que as duas quantidades de ar se misturem até que o equilíbrio seja atingido. Utilizando o modelo de gás ideal com , determine
(a) a temperatura final, em .
(b) a pressão final, em .
(c) a quantidade de entropia gerada, em .
Passo 1
E aí, tudo bem? Bora matar essa questão, mas para isso vamos pra nossas considerações!
O sistema engloba a quantidade total de Ar
O sistema é isolado ou seja
Vamos fazer um esqueminha para nosso problema!
Passo 2
a)
Agora que temos nossas considerações, vamos fazer o balanço de energia lembrando que o sistema e fechado logo não tem troca de calor nem trabalho sendo realizado!
Da consideração temos:
Organizando temos:
Isolando :
Passo 3
b)
Agora usando a equação do gás ideal temos:
Onde:
Agora pra finalizar esse item temos:
Lembrando que o valor que aparece é para compensar o termo da constante universal dos gases!
Passo 4
c)
Pra matar de vez vamos fazer o balanço de entropia!
Onde:
Agora susbistituindo:
Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/
Resposta
𝑎)
b)
c)