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Enunciado de Clausius.
É impossível a construção de um dispositivo que, por si só, isto é, sem intervenção do meio exterior, consiga transferir calor de um corpo para outro de temperatura mais elevada
Segunda Lei da Termodinâmica
Enunciado de Kelvin-Planck.
É impossível a construção de um dispositivo que, por si só, isto é, sem intervenção do meio exterior, consiga transformar integralmente em trabalho o calor absorvido de uma fonte a uma dada temperatura uniforme.
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Um processo é chamado irreversível, se o sistema e todas
as partes da sua envolvente não podem ser exactamente
restauradas para os seus respectivos estados iniciais, após o
processo ter ocorrido.
O processo é reversível se o sistema e envolvente podemO processo é reversível se o sistema e envolvente podem
ser devolvidos aos seus estados iniciais.
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Entropia
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dU=dW+dQ
dQ=dU-dW
TdS=dU+PdV
dH=dU+PdV+VdP
dH=TdS+VdP
TdS=dH-VdP
TdS=dU+PdV
Relações termodinâmicas
TdS=dU+PdV
TdS=dH-VdP
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Para um GAS PERFEITO
Pv=RT
Tds=du+Pdv
v
dvR
T
dTCvds
dvT
P
T
duds
+=
+=
Tds=dh-vdP
P
dPR
T
dTCpds
dPT
v
T
dhds
−=
−=
vR
TCvds +=
PR
TCpds
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Para um GAS PERFEITO
Pv=RT
Para os Calores específicos constantesPara os Calores específicos constantes
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Evolução isentrópica de um Gás Perfeito
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Para substancias incompressíveis
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Balanço de entropia , sistemas fechados
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Balanço de entropia , sistemas fechados
Water initially a saturated liquid at 100C is contained within a piston–cylinder
assembly. The water undergoes a process to the corresponding saturated
vapor state, during which the piston moves freely in the cylinder. There is no
heat transfer with the surroundings. If the change of state is brought about by
the action of a paddle wheel, determine the net work per unit mass, in kJ/kg, the action of a paddle wheel, determine the net work per unit mass, in kJ/kg,
and the amount of entropy produced per unit mass
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6.42 One kilogram of air is initially at 1 bar and 450 K. Can a final state at 2 bar and 350
K be attained in an adiabatic process?
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Balanço de entropia: Sistemas abertos
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Components of a heat pump for supplying heated air to a dwelling are shown in the
schematic below. At steady state,Refrigerant 22 enters the compressor at 5C, 3.5 bar and
is compressed adiabatically to 75C, 14 bar. From the compressor,the refrigerant passes
through the condenser, where it condenses to liquid at 28C, 14 bar. The refrigerant then
expands through a throttling valve to 3.5 bar. The states of the refrigerant are shown on
the accompanying T–s diagram.
Return air from the dwelling enters the condenser at 20C, 1 bar with a volumetric flow
rate of 0.42 m3/s and exits at 50C with a negligible change in pressure. Using the ideal
gas model for the air and neglecting kinetic and potential energy effects, (a) determine
the rates of entropy production, in kW/K, for control volumes enclosing the ondenser,
compressor, and expansion valve, respectively. (b) Discuss the sources of irreversibility in
the components considered in part (a).
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Problema 1 (1v+2v+2v)
a) Um sistema termodinâmico passa de um estado 1 para um estado 2, primeiro segundo
uma evolução reversível e depois segundo uma evolução irreversível. Em que caso a
variação de entropia é maior.
Justifique a resposta.
b) Um sistema cilindro - pistão contem hélio gasoso. Durante uma evolução reversível
isotérmica a variação de entropia do hélio ( nunca, às vezes, sempre) aumenta. Justifique.
c) Uma máquina frigorifica retira 300kJ/min de uma câmara que está a 2ºC e rejeita
345kJ/min para o ar da cozinha que está a 26ºC. Verifique se o frigorifico viola a segunda
lei da termodinâmica. Justifique.
Qual a taxa de geração de entropia.Qual a taxa de geração de entropia.
d) Quais os três mecanismos que podem provocar a variação de entropia de um volume
de controle?
Justifique.
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