3ª Lista de Exercícios

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Nota Revista (por extenso):
ponto(s) e décimo(s)
Nota: Visto do Professor:
Nota Revista: Visto do Professor:
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Exercícios -TERMO 2,0 Data:
Matrícula:Nome da(o) aluna(o):
 / / Disciplina: 
 
1. Um vaso rígido, com 0,06m3 de volume, contém um gás ideal, Cv = (5/2)R, a 500K e 1bar. 
a. Se uma quantidade de calor igual a 15000J for transferida para o gás, determine a variação de sua 
entropia. 
2. Um gás ideal, Cp = (7/2)R, é aquecido em um trocador de calor, com os fluidos escoando em regime 
estacionário, de 70ºC até 190ºC por outra corrente do mesmo gás ideal, que entra a 320ºC. As vazões das 
duas correntes são iguais, e as perdas térmicas do trocador de calor, desprezíveis. 
a. Calcule as variações da entropia molar das duas correntes gasosas para as configurações de 
escoamento do trocador em contracorrente e em paralelo. 
b. Em cada caso qual é a variação de entropia total? 
c. Para a configuração em contracorrente, repita as partes a e b com a corrente quente entrando a 200ºC. 
3. Imagine que uma corrente de fluido, escoando em regime estacionário, sirva como uma fonte de calor para 
uma série infinita de máquinas de Carnot, cada uma absorvendo uma quantidade infinitesimal de calor do 
fluido, causando uma diminuição em sua temperatura de um diferencial infinitesimal e rejeitando uma 
quantidade diferencial de calor para um reservatório a uma temperatura TF. Como resultado da operação das 
máquinas de Carnot, a temperatura do fluido diminui de T1 para T2. A equação a seguir, é utilizada na forma 
diferencial, na qual η é definido como: 
𝜂 = 
𝑑𝑊
𝑑𝑄
 
Onde Q é a transferência de calor em relação ao fluido em escoamento. Mostre que o trabalho total das máquinas de 
Carnot é dado por: 
W = Q - TFΔS 
Onde ΔS e Q se referem ao fluido. 
Em um caso particular, o fluido é um gás ideal, Cp = (7/2)R para o qual T1 = 600K e T2 = 400K. Se TF = 300K, qual é o 
valor de W em J/mol? Quanto de calor é descarregado para o reservatório de calor a TF? Qual é a variação da entropia 
no reservatório de calor? Qual é a variação total de entropia?