Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 33
33 O tanque A da Fig4.33 tem capacidade de 400 litros e contém gás argônio a 250 kPa e 30 °C. O cilindro B contém um pistão que se movimenta sem atrito. A massa do pistão é tal que torna-se necessária uma pressão interna de 150 kPa para faze-lo subir. Inicialmente, o pistão B está enconstado na superfície inferior do cilindro. A válcula que liga os dois recipientes é então aberta (permitindo o escoamento do gás para o cilindro). No final do processo, o argônio atinge um estado uniforme em todo o espaço interno. Neste estado, a pressão e a temperatura são iguais a 150 kPa e 30°C. Calcule o trabalho realizado pelo argônio durante esse processo.
Passo 1
Olhaa.. essa questão é bem mais fácil do que parece... JURO.
A idéia é a gente calcular qual o volume do cilindro B, que inicialmente é 0, e calcular o trabalho por aquela formula com a variação de volume.
Ps: cuidado com as unidades, sempre...
Passo 2
Bem... pra gente achar o volume vamos pensar um pouco...
Lembra daquela relação dos gases:
A temperatura é constante, né, então ficamos com:
A pressão e volume iniciais são só do cilindro A, né...
E o estado final vamos ter a pressão pra levantar o pistão e o volume dos dois cilindro, né...
Jogando na relação:
Passo 3
Calculando o trabalho, então: