Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 61
A pressão absoluta de um pneu de automóvel é medida como antes de uma viagem e de depois da viagem. Supondo que o volume permanece constante em , determine a porcentagem de aumento da temperatura absoluta do ar no pneu.
Passo 1
O exercício quer saber a variação de temperatura percentual do ar do pneu. Ou seja, ele quer saber quanto vale a razão entre a diferença de temperatura e . é a temperatura do ar antes da viagem e é a temperatura do ar depois da viagem.
Passo 2
Para ajudar a gente a calcular essa porcentagem, o enunciado diz que o volume do pneu permanece constante durante a viagem.
Além disso, não é dito que o pneu é esvaziado ou cheio durante a viagem. Logo, a quantidade de ar também permanece constante durante a viagem. Isso quer dizer que o número de mol de ar também é constante.
Passo 3
Como o ar pode ser considerado um gás ideal, podemos usar a equação do livro para achar as temperaturas ( e ). No entanto, a equação dos gases vai ser mais útil pra gente, se estiver escrita na forma baixo
onde é a pressão do ar no pneu antes da viagem, é a pressão do ar no pneu depois da viagem e é a constante universal dos gases.
Passo 4
Substituindo as fórmulas das temperaturas na equação de , encontramos:
Passo 5
Substituindo as pressões a fórmula que acabamos de descobrir, achamos: