Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 20
20- Um cilindro, inicialmente evacuado, é carregado com ar a e . O processo de enchimento é adiabático e termina quando a pressão do ar no cilindro se torna igual a . O que ocorre com a temperatura do ar contido no cilindro durante o processo de enchimento? A temperatura final do ar depende do tamanho do cilindro?
Passo 1
Quando diz se depende do tamanho do cilindro quer dizer se depende do volume do cilindro. Pois bem, vamos ver essa questão aí.
A equação da continuidade nos diz que:
Inicialmente temos somente a entalpia do ar que entra no cilindro, chegando lá como ele não escapa essa entalpia se converte totalmente em energia interna então:
Isso para uma mesma pressão no começo e no final, ou seja:
E como há aumento na energia interna do ar dentro do cilindro, então a temperatura aumenta dentro do cilindro. Pois o que era uma possibilidade de aumento de calor se concretizou no estado final, já que não há escapatória desse ar no ambiente. Então:
E isso independe do volume.
Resposta
Independente de