Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 38
38- Calcule o trabalho reversível e a irreversibilidade do processo descrito no .
Admita que a transferência de calor ocorre com o meio e que este apresenta temperatura igual a
Passo 1
Arruma suas malas aí pois já já estaremos prontos para ir a questão
Tudo pronto? Então vambora.
Lá na página 130 vemos que tem um conjunto-cilindro-pistão-mola que contém de , o estado inicial dela é de e e aí no estado final a pressão ficava de a
Beleza, voltamos, foi um bate e volta rápido até. Nessa questão queremos saber o trabalho reversível (com ) e a irreversibilidade a uma temperatura ambiente de , então vamos arregaçar as mangas e simbora meus alunos!
Como temos variação de pressão e de volume nesse sistema cilindro-pistão-mola, então seu trabalho (trabalho normal não o reversível) é calculado como:
Onde por ser um gás ideal o volume do será dado por:
Com pela tabela
Então o volume nos dois estados serão de:
Mantendo-se a mesma temperatura temos:
Logo o trabalho realizado pelo conjunto será de:
Passo 2
Saber o valor do trabalho vai ser importante para calcular o calor transferido para esse sistema e por sua vez ... será importante para o a irreversibilidade.
E como temos um gás ideal então o calor transferido a esse gás será dado por:
E pela mesma tabela que pegamos o também pegamos
Então o calor gerado será de:
Passo 3
Agora meus queridos e amados alunos, futuro desse Brasilzão, vem a parte de dizermos o que é o trabalho reversível
E ele será dado por essa pequena formulinha aqui
E por termos um gás ideal então:
Então:
Passo 4
Show de bola, agora a irreversibilidade pode ser calculada de outra forma que é:
Ou seja
E assim podemos ir para a próxima questão, parabéns pela postura de ter ficado até aqui e vamos em busca do nosso sucesso