Em regime permanente, é realizado trabalho por um agitador em uma mistura contida em um tanque fechado e rígido, cuja temperatura da superfície externa é de . Ocorre transferência de calor do tanque e seus conteúdos a uma taxa de para vizinhança que, longe das imediações do tanque, se encontra a . Determine a taxa de geração de entropia, em .
(a) para o tanque e seu conteúdo como sistema.
(b) para o sistema estendido, incluindo o tanque e uma parcela suficiente da vizinhança, de modo que a transferência de calor ocorra a .
Passo 1
E aí, tudo bem? Bora matar essa questão, mas para isso vamos pra nossas considerações!
Vamos dividir nosso sistema em , um que considera apenas o tanque e o mistura e outro envolvendo o sistema anterior e a vizinhança
Ambos os sistemas funcionam em regime permanente, enquanto recebem potência do agitador
Vamos fazer um esqueminha para o problema!
Passo 2
Agora que temos nossas considerações, vamos fazer o balanço de energia para o regime permanente!
Passo 3
a)
Agora vamos fazer o balanço de entropia!
Passo 4
b)
Refazendo o passo anterior para o sistema incluindo a vizinhança!
A entropia aumenta para o sistema incluindo a vizinhança pois inclui a irreversibilidade do sistema!
Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/
Resposta
A entropia aumenta para o sistema incluindo a vizinhança pois inclui a irreversibilidade do sistema!