Enunciado

Uma câmara de teste está separada em duas câmaras iguais por um diafragma de borracha. Uma contém ar a 20 ° C e 200 k P a (absoluta), e a outra possui vácuo. Se o diafragma for perfurado, determina a pressão e a temperatura do ar após a sua expansão para encher a câmara. Sugestão: Este é um evento rápido, violento, de forma que o processo é irreversível, mas adiabático.

Passo 1

Bom vamos começar pela equação:

Δ s = C p * l n T 2 T 1 - R * l n P 2 P 1

E com as seguintes considerando que o gás é ideal e que o processo é adiabático. Beleza! Então temos que:

Δ U = 0 Δ T = 0 → T 1 = T 2

E temos:

M = ρ * V o l → Contante V o l 2 = 2 * V o l 1 ρ 2 = 1 2 ρ 1 P 2 = 1 2 P 1

Passo 2

Show! Agora só precisamos concluir que:

P 2 P 1 = ρ 2 ρ 1 * T 2 T 1 = 1 2

O exercícios nos dá o seguinte:

T 2 = 20 ° C P 2 = 200   k P a 2 → P 2 = 100   k P a

Uhul! Show de bola! Conseguimos!

Resposta

T 2 = 20 ° C P 2 = 100   k P a

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