Enunciado

Reconsidere o ciclo de potência a vapor d’água descrito no Exemplo 6.9 e admita que transferência de calor na tubulação de vapor ocorre na temperatura média (entre os estados 1 e 2). Mostre que esse ciclo satisfaz a desigualdade de Clausius.

Passo 1

Fala pessoal, beleza?

Pessoal analisando o exemplo e olhando na página 151 lá esta nosso exemplo 6.9. Temos os valores da transferência de calor já calculados e as temperaturas tabeladas.

E utilizando a fórmula que defini a desigualdade de Clausius:

∫ d q T ≤ 0

Passo 2

Para esta situação temos 3 transferências de calor e a temperatura:

q g e r a d o r   d e   v a p o r = 2831 k J k g   e   T g e r a = 300 ° C + 273 = 573   K

q p e r d a = 21 k J k g   e   T p e r d a = 290 ° + 273 = 568 K

q c o n d e n s a d o r = 2173,3 k J k g   e   T c o n d e = 45 ° C + 273 = 318   K

Passo 3

Escrevendo a desigualdade de Clausius temos:

∫ d q T

∫ d q T = q g e r a d o r T g e r a - q p e r d a T p e r d a - q c o n d e s a d o r T c o n d e s a d o r

∫ d q T = 2831 573 - 21 568 - 2173,3 318

∫ d q T = - 1,93 k J k g K < 0

Nosso sistema satisfaz a desigualdade de Clausius. É isso galera, valeu!

Resposta

∫ d q T = - 1,93 k J k g K < 0

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