Ajuda em termodinamica

Professor José F.

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Respondeu há 6 meses

Oi, Alice. Eu suspeito que essa questão deva ser feito com o auxílio de uma tabela das propriedades da água. Vou dar só o caminho das pedras, porque a solução completa exige essa manipulação de tabelas, então seria mais adequado que você solicitasse uma aula para o professor ir te explicando como pegar os valores e interpolar, se necessário.

A questão pede trabalho, calor e variação de entropia no processo que se dá por duas etapas: 1) uma expansão adiabática, e 2) um resfriamento isobárico.

Começando pelo calor, na etapa 1) é zero, pois é um processo adiabático, e na etapa 2), como se trata de um processo isobárico, o calor é igual à variação de entalpia, que você consegue consultando as tabelas. O estado final você tem, que é 26 °C e 0,1 MPa, mas você precisa do estado intermediário, final da etapa 1) e começo da etapa 2). Para isso, perceba que a etapa 1), por ser um processo adiabático reversível, é um processo isentrópico (entropia constante). Então você olha na tabela a entropia do estado inicial 150 °C e 0,3 MPa, e vê para qual temperatura a água tem a mesma entropia a uma pressão de 0,1 MPa, que é a pressão do estado intermediário. Feito isso, você já tem os estados inicial e final da etapa 2) para determinar a variação de entalpia, e portanto o calor.

O trabalho realizado pelo ar você determina com a primeira lei da Termodinâmica . O calor você já conseguiu fazendo os passos do parágrafo anterior, e a variação de energia interna você também consegue com tabelas.

Por fim, a variação de entropia, eu não acredito que seja a variação de entropia da água em si, porque ele fala em variação da entropia do meio. Se fosse da água era só consultar tabela também. Mas sendo do meio, como ele está a uma temperatura constante de é só utilizar

onde o calor é o que você já determinou.

É isso; espero que tenha ajudado.