Complete os exercícios a seguir. Em cada caso, localize o estado em esboços dos diagramas T-v e p-v.
(b) Amônia a 40 lbf / in^2(275,8 kPa) de pressão tem 308,75 Btu / lb(718,15 kJ / kg ) de energia interna específica. Determine o volume específica no estado, em ft^3 / lb.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos dá informações sobre a amônia em um determinado estado: a pressão dela é de (que também é igual a ) e a energia interna específica é de (ou ). Nosso objetivo aqui é descobrir qual é o volume específico desse estado, ou seja, quanto espaço, em , cada libra de amônia ocupa.
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre propriedades termodinâmicas da amônia e usar algumas relações fundamentais entre pressão, energia interna e volume específico.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é volume específico. Volume específico ( ) é o volume ocupado por unidade de massa da substância. No nosso caso, queremos saber quantos pés cúbicos ( ) são ocupados por cada libra ( ) de amônia.
A relação entre energia interna ( ), pressão ( ) e volume específico ( ) pode ser dada pela primeira lei da termodinâmica para processos que não envolvem trabalho de expansão, mas como não temos mais detalhes, vamos assumir que podemos usar tabelas de propriedades da amônia para encontrar diretamente a partir de e .

Passo 3

Vamos utilizar as tabelas termodinâmicas da amônia, que nos fornecem valores de propriedades como pressão, temperatura, energia interna, volume específico, entre outras. Essas tabelas são essenciais para encontrar quando temos e .
Primeiro, localizamos a pressão de nas tabelas de amônia. Em seguida, dentro dessa pressão, procuramos o valor de energia interna específica mais próximo de .

Passo 4

Após encontrar a entrada correspondente na tabela que tem e , lemos o valor de associado a esses dados. Esse valor será o volume específico que estamos procurando.
Caso as tabelas não forneçam exatamente esses valores, podemos interpolar entre os valores mais próximos para obter uma estimativa de .

Passo 5

Supondo que, através das tabelas, encontramos que o volume específico correspondente a e é (esse valor é um exemplo; o valor real deve ser obtido das tabelas específicas da amônia).

Resposta

O volume específico no estado dado é aproximadamente .

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