Enunciado

A temperatura na superfície interna do vidro de uma janela é 20 ° C e a temperatura da superfície externa do mesmo vidro é 2 ° C . Sabendo que a taxa de transferência de calor no vidro é 200   W e que o ambiente externo se encontra a - 5 ° C , determine os fluxos de entropia nas superfícies do vidro e a taxa de variação de entropia no ambiente externo.

Passo 1

Fala galera, beleza?

Temos a seguinte situação:

Nosso trabalho será calcular os fluxos de entropia nas superfícies do vidro e a taxa de variação de entropia do ambiente externo.

Utilizando a fórmula de entropia em função do fluxo temos:

S ˙ = Q ˙ T

Passo 2

Calculando o fluxo de cada espaço separadamente:

Irei somar com a temperatura 273,15 diretamente para termos a temperatura convertida para Kelvin.

S ˙ d e n t r o = 200 20 + 273,15 = 0,682 W K

S ˙ j a n e l a = 200 2 + 273,15 = 0,727 W K

S ˙ a m b i e n t e = 200 - 5 + 273,15 = 0,746 W K

Passo 3

Com cada fluxo determinado temos que o fluxo da janela é:

S ˙ p e l a   j a n e l a = S ˙ j a n e l a - S ˙ d e n t r o = 0,727 - 0,682 = 0,045 W K

Calculando o fluxo para o ambiente, temos:

S ˙ a m b i e n t e   r e a l = S ˙ a m b i e n t e - S ˙ d e n t r o = 0,746 - 0,682 = 0,065 W K

É isso galera, valeu!

Resposta

S ˙ p e l a   j a n e l a = 0,045 W K

S ˙ a m b i e n t e   r e a l = 0,065 W K

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