Para o volume de controle do Exemplo 4.12, determine a quantidade de entropia gerada durante o enchimento, em . Repita para o caso em que nenhum trabalho é produzido pela turbina.
Passo 1
Bora resolver essa questão comigo?
Vamos lá!
Começamos o nosso problema analisando que a taxa mássica é dada por:
Já taxa de energia:
Combinando essas duas equações:
Integrando essa equação:
Rearranjando:
Onde:
E
Substituindo as expressões:
A massa dentro do tanque no final do processo pode ser avaliada a partir do volume conhecido e do volume específico de vapor a e nas propriedades das tabelas do Apêndice A para vapor de água superaquecido:
Passo 2
Aplicando o a equação de taxa de equilíbrio de entropia:
Como , temos:
Substituindo o fluxo mássico:
Ao integrar, obtemos:
Como:
Então:
Pegando as propriedades a e nas tabelas do Apêndice A para vapor de água superaquecido:
Para e :
Substituindo os dados:
Passo 3
No caso em que não há trabalho desenvolvido pela turbina a temperatura final do vapor na embarcação é de , portanto, interpolando na tabela a :
E
Substituindo os dados na equação de geração de entropia:
Até a próxima questão!