Em um processo de tratamento térmico, uma peça de de metal, inicialmente a , é temperada em um tanque contendo de água, inicialmente a . O calor trocado entre os conteúdos do tanque e sua vizinhança é desprezível. Considerando que o calor específico da peça de metal e o da água são constantes e valem e , respectivamente, determine (a) a temperatura final de equilíbrio após a tempera, em , e (b) a quantidade de entropia gerada no interior do tanque, em .
Passo 1
E aí, tudo bem? Bora matar essa questão, mas para isso vamos pra nossas considerações!
Sistema Isolado
O metal e a água são incompressíveis com calores específicos constantes
Vamos basicamente repetir a questão , a modelagem é da mesma maneira! Mão às obras meus caros!
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:
Da consideração temos:
Isolando temos:
Passo 3
Agora vamos avaliar a variação de entropia! Usando a consideração temos:
Passo 4
b)
Pra matar de vez vamos fazer o balanço de entropia!
Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/
Resposta
a)
b)