Um tanque rígido e isolado está dividido em dois compartimentos por um pistão condutor térmico e com atrito desprezível. Em um dos compartimentos há inicialmente de vapor d’água saturado a e, no outro lado, de vapor d’água a e . O pistão é liberado para se mover e o equilíbrio é atingido, sendo que o pistão não experimenta variação de estado. Utilizando a água como sistema, determine
(a) a pressão final, em .
(b) a temperatura final, em .
(c) A quantidade de entropia gerada, em .
Passo 1
E aí, tudo bem? Bora matar essa questão, mas para isso vamos pra nossas considerações!
O sistema engloba a quantidade total de Ar e o pistão
O sistema é isolado ou seja
O pistão se move livremente no cilindro e conduz termicamente
Nosso esquema vai ser semelhante ao esquema da questão , entretanto vamos precisar dos dados nas tabelas!
Passo 2
a)
Antes de tudo, vamos usar as tabelas e para encontrar nossos dados!
Agora vamos encontrar o regime total para encontrarmos ou interpolarmos!
Passo 3
Fazendo o balanço de energia temos:
Resolvendo para :
O peso especifico é dado por:
Passo 4
Agora só precisamos interpolar e olhar na tabela, assim:
(a)
(b)
Passo 5
Agora para matar de vez, do balanço de entropia temos:
Das tabelas e temos:
Agora substituindo:
Isso é tudo pessoal, conseguimos mais uma! \o/
Resposta
a)
b)
c)