Um reservatório rígido isolado é dividido em dois compartimentos conectados por uma válvula. Inicialmente, um dos compartimentos, que ocupa um terço do volume total, contém ar a 500 ° R   4,6 ° C , e o outro se encontra em vácuo. A válvula é aberta e o ar preenche a totalidade do volume, admitindo o modelo de gás ideal, determine a temperatura final do ar, em ° R , e a quantidade de entropia gerada, em B t u / ° R por l b de ar.

Passo 1

E aí, beleza?

Se ajeita aí e vem comigo resolver essa questão!

Começamos o nosso problema calculando a temperatura final do nosso sistema:

∆ Q = W + ∆ U

Como temos um reservatório rígido isolado, aqui, o calor transferido e o trabalho realizado são iguais a zero:

∆ Q = W = 0

Então:

∆ U = 0

U 1 = U 2

Sendo a variação da energia interna igual a zero, logo:

T 1 = T 2

Assim:

T 1 = T 2 = 500 ° R

A temperatura final do nosso sistema será a mesma que a inicial.

Passo 2

Calculando a quantidade de entropia gerada:

∆ s = c v ln ⁡ T 2 T 1 + R a r ln ⁡ V 2 V 1

Substituindo os dados:

∆ s = c v ln ⁡ 500 500 + 1,986 28,97 ⋅ ln ⁡ V V 3

∆ s = 0,06855 ⋅ ln ⁡ 3

∆ s = 0,0753   B t u / l b ⋅ ° R

Bem de boa né?

Até a próxima questão!

Resposta

T 1 = T 2 = 500 ° R

∆ s = 0,0753   B t u / l b ⋅ ° R

Ver Outros Exercícios desse livro