Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 184
184. É possível que de ar em um sistema fechado a e seja comprimido adiabaticamente para e um volume de ?
Passo 1
Olha só! Inicialmente, para se resolver esse problema, vamos destacar alguns pontos importantes que podemos perceber em nosso enunciado...
A primeira coisa, é que em nosso sistema, iremos considerar os efeitos de energia cinética e potencial como desprezíveis.
A segunda coisa importante, é que vamos considerar o ar um gás ideal com aquecimentos específicos constantes.
Feito isso, vamos partir pra análise das propriedades do ar na faixa de temperatura em que estamos trabalhando. Elas são dadas por...
Passo 2
Terminada essa parte introdutória, que é chatinha, mas extremamente importante bora por a mão na massa de verdade.
Utilizando a relação de , o volume específico do ar na condição inicial de entrada é dada por...
é a temperatura de entrada, que está em . Só que pelas unidades que estamos trabalhando precisamos fazer a c onversão pra :
Desse modo, substituindo os valores numéricos que temos obtemos o seguinte valor pro volume específico do ar...
Passo 3
O volume no estado final será mínimo se o processo for isentrópico. O volume específico para este caso é determinado a partir da relação isentrópica de um gás ideal, de acordo com a fórmula abaixo:
E o volume mínimo é dado por...
Sendo que é :
Esse volume é menor do que o volume proposto de . Desse modo, é possível que de ar em um sistema fechado a e seja comprimido adiabaticamente para e um volume de