Leis da Termodinâmica: Como resolver Exercícios

por | 15/12/2020 | 0 Comentários

 

          Continuando nossos estudos em Termodinâmica, agora que já vimos alguns conceitos fundamentais nas páginas anteriores, veremos as Leis da Termodinâmica.

          O estudo da Termodinâmica se baseia em quatro leis estabelecidas experimentalmente, cada uma se relacionando a um conceito da termologia. Vejamos:
    –     Lei zero: todos os corpos trocam calor entre si até que se atinja a condição de equilíbrio térmico. Geralmente explicada em termos de três corpos: A, B e C, onde  se o corpo A estiver em equilíbrio térmico com o corpo B, o corpo C estará em equilíbrio térmico com os corpos A e B, nesse caso, as temperaturas de A, B e C serão iguais e não ocorrerão mais trocas de calor entre eles;
    –     Primeira lei: a variação da energia interna de um sistema termodinâmico é medida pela diferença entre a quantidade de calor por ele absorvido e a quantidade de trabalho por ele, ou sobre ele, realizado. Dizendo respeito à conservação de energia, a fórmula utilizada para descrever essa lei é:

–     Segunda lei:
relacionada a grandeza física conhecida como entropia, é uma medida do número de estados termodinâmicos de um sistema, ou seja, fornece uma medida da aleatoriedade ou da desorganização do sistema;
    –     Terceira lei: diz respeito ao limite inferior da temperatura, o zero absoluto, onde não há como um corpo atingir essa temperatura. Também trazendo implicações sobre o rendimento das máquinas térmicas, que sob hipótese alguma poderá ser igual a 100%.

          A seguir você encontra um exemplo resolvido por seu Amigão, aquele que está pronto para te ajudar nos exercícios que você precisa resolver!

Exercício 1: Uma usina a vapor com uma potência líquida de 150 MW consome carvão a uma taxa de 60 tons/h. Considerando que o poder calorífico do carvão corresponde a 30.000 kJ/kg, encontre a eficiência global e a taxa de calor rejeitado dessa usina.
Resolução de exercício de leis da termodinâmica

Exercício 2: Um ciclo de refrigeração utiliza o refrigerante R-134a como fluido de trabalho. Na entrada do evaporador, a temperatura do refrigerante é -16 ºC e o título é 0,2. Após receber o fluxo de calor da parte interna do refrigerador, na saída do evaporador o refrigerante sai como vapor superaquecido a uma pressão de 180 kPa e a uma temperatura de -10ºC. Para as condições estabelecidas, qual será a variação de entropia do R134a entre os estados citados?
Resolução de exercício de leis da termodinâmica

 

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