Enunciado

Uma máquina térmica, completamente reversível, opera com uma fonte a 1.500 R e um sumidouro a   500   R. Considerando que a entropia do sumidouro aumenta em 10   Btu/R, quanto diminuirá a entropia da fonte? Qual a quantidade de calor, em Btu, é transferida a partir da fonte?

Passo 1

Nesta questão, devemos determinar: 1 ) a diminuição da entropia da fonte; 2 ) a quantidade de calor transferido da fonte.

Sabe-se que:

A máquina opera estavelmente e, de acordo com o princípio do aumento da entropia, a mudança de entropia da fonte deve ser igual e oposta à do sumidouro. Portanto, temos:

∆ S H = - ∆ S L = - 10 B t u / R

Logo, isso significa que a entropia da fonte diminuirá em 10 Btu/R.

Passo 2

Agora, aplicando a definição de entropia à fonte, temos:

Q H = T H ∆ S H = ( 1500   R ) ( - 10   B t u / R ) = - 15000   B t u

Logo, a transferência de calor em relação à fonte é de 15000 Btu.

Resposta

1 ) - 10   B t u / R

2 ) - 15000   B t u

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