Termodinamica Aplicada - Entropia - Aula 22

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA TERMODINÂMICA APLICADA TE1003 22ª AULA DOCENTE PROF WILLIAM MAGALHÃES BARCELLOS DATA 23032021 Cap 6 ENTROPIA Fundamentos Entropia é uma propriedade da Matéria Entropia é função de estado Há transferência transporte variação e geração de Entropia Há relação de Entropia entre o sistema e o meio A tendência natural é o sistema perder Entropia para o meio universo O diagrama Ts identifica o balanço de energia do sistema UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝑺 𝑸 𝑻 𝑬 𝑻 Cap 6 ENTROPIA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝒅 𝑺𝑸 𝑻 SISTEMA UNIVERSO 𝑸 𝑻 𝑺 𝑸 𝑻 Tsist Tuniv 𝒌𝑱 𝑲 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝑸 m Fronteira do Sistema 𝑼 𝟏 𝑼 𝟐 m 𝑾 𝟏 𝒑 𝟏 T 𝟏 𝟐 𝒑 𝟐 T 𝟐 𝟏 𝟐 𝑸 𝑻 m Fronteira do Sistema 𝑺𝟏 𝑺𝟐 m 𝟏 𝒑 𝟏 T 𝟏 𝟐 𝒑 𝟐 T 𝟐 𝑸𝟏 𝟐𝑼 𝟐𝑼 𝟏𝑾 𝟏𝟐 SISTEMAS FECHADOS 1ª Lei da Termodinâmica 2ª Lei da Termodinâmica Processos Reversíveis 𝑺𝟐 𝑺𝟏 𝟏 𝟐 𝑸 𝑻 Variação de Entropia Transferência de Entropia UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝟏 𝟐 𝑸 𝑻 m Fronteira do Sistema 𝑺𝟏 𝑺𝟐 m 𝟏 𝒑 𝟏 T 𝟏 𝟐 𝒑 𝟐 T 𝟐 SISTEMAS FECHADOS 2ª Lei da Termodinâmica Processos Irreversíveis 𝑺𝟏 𝟐𝑺𝟐𝑺𝟏 𝟏 𝟐 𝑸 𝑻 𝝈𝟏 𝟐 Atrito Geração de Entropia Variação de Entropia Transferência de Entropia Atrito R S T CICLO RANKINE Bomba Condensador Caldeira Gerador Turbina 1 2 3 4 Chaminé Calor 𝑸𝑯𝑾 𝑳𝒊𝒒𝑸𝑪 𝑾 𝑳𝒊𝒒 𝑸𝑯 𝑪𝒐𝒎𝒃 𝑸𝑪 𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 SISTEMAS ABERTOS UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 BALANÇO DE ENERGIA 𝒎𝒆 𝒎𝒔 𝑬 𝒕 𝒕 𝒕 𝑬 𝒕 𝑽 𝒆 𝟐 𝟐 𝒖𝒆 𝒗 𝒆 𝑻 𝒆 𝒈 𝒁𝒆 𝑸 𝑾 𝒑 𝒆 𝑽 𝒔 𝟐 𝟐 𝒖𝒔 𝒗 𝒔 𝑻 𝒔 𝒈 𝒁 𝒔 𝒑 𝒔 𝑸 𝒎𝒆𝒉𝒆 𝑽 𝒆 𝟐 𝟐 𝒈 𝒁 𝒆 𝒅𝑼 𝒅𝒕 𝑪 𝒎𝒔𝒉𝒔𝑽 𝒔 𝟐 𝟐 𝒈 𝒁 𝒔 𝑾 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 BALANÇO DE ENTROPIA 𝒎𝒆 𝒎𝒔 𝑺𝒕 𝒕 𝒕 𝑺𝒕 𝒔𝒔 𝑻 𝒔 𝒑 𝒔 𝑸 𝑻 𝒔𝒆 𝑻 𝒆 𝒑 𝒆 𝝈 𝑸 𝑻 𝒃 𝒎𝒆𝒔𝒆𝑺𝒕 𝝈𝑺𝒕 𝒕 𝒎𝒔 𝒔 𝒔 𝑺𝒕 𝒕 𝑺𝒕 𝒕 𝑸 𝒕 𝑻 𝒃 𝒎𝒆 𝒕 𝒔𝒆 𝒎𝒔 𝒕 𝒔 𝒔 𝝈 𝒅𝑺 𝒅𝒕 𝑪 𝑸 𝑻 𝒃 𝒎𝒆 𝒔𝒆 𝒎𝒔 𝒔𝒔 𝝈 Tratando a equação com a função limite Geração de Entropia Variação de Entropia Transferência de Entropia Transporte de Entropia REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DIAGRAMA Ts 𝒔 𝒌𝑱 𝒌𝒈 𝑲 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝒔𝒍𝒊𝒒 𝒔𝒂𝒕 𝒔𝒗𝒂𝒑 𝒔𝒂𝒕 Linha de Vapor saturado Linha de Líquido saturado Região de Líquido Comprimido Região de Vapor Superaquecido Região Bifásica pressão 1 2 3 4 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒊𝒓𝒂 𝑸𝑪 𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓 𝑾 𝑩𝒐𝒎𝒃𝒂 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DIAGRAMA Ts 𝒔 𝒌𝑱 𝒌𝒈 𝑲 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝑾 𝑻𝒖𝒓𝒃𝒊𝒏𝒂 𝒔𝒍𝒊𝒒 𝒔𝒂𝒕 𝒔𝒗𝒂𝒑 𝒔𝒂𝒕 Processo Reversível Ciclo Rankine UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝒔 𝒌𝑱 𝒌𝒈 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒊𝒓𝒂𝑸𝟐𝟑𝑻 𝑯 𝑺𝟐𝟑 2 3 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒊𝒓𝒂 Processo Reversível 𝒔𝟐 𝒔𝟑 UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021 𝒔 𝒌𝑱 𝒌𝒈 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒊𝒓𝒂 𝑸𝑪 𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓 2 3 4 1 𝑾 𝒍í 𝒒 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝒆𝒊𝒓𝒂𝑸𝟐𝟑𝑻 𝑯 𝑺𝟐𝟑 𝑸𝑪 𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝒂𝒅𝒐𝒓𝑸𝟒𝟏𝑻 𝑪𝑺𝟒 𝟏 𝑸𝑯 𝑪𝒂𝒍𝒅𝑸𝑪𝑪𝒐𝒏𝒅𝒆𝒏𝒔𝑾 𝑳𝒊𝒒 Processo Reversível OBRIGADO UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA DE ENERGIAS E MEIO AMBIENTE DISCIPLINA TE1003 TERMODINÂMICA APLICADA DATA 23032021