Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 39
39 Um conjunto cilindro-pistão contém um quilograma de amônia. Inicialmente, a amônia está a 50°C e 1 MPa. O fluido é então expandido, de modo isotérmico e reversível, até que a pressão atinja 100 kPa. Determine o trabalho realizado e o calor transferido neste processo.
Passo 1
Vamos lá... pra essa questão não vamos precisar de muita coisa.
Como é um processo reversível, para o calor transferido:
E para o trabalho vamos usar a equação da energia:
Atençããão... aqui a gente não usar a equação do trabalho pra processo reversível () porque a pressão não é constante e tals...
Ahhh... e vamos pegar alguns dados nas tabelas no final do livro.
Passo 2
Se a gente analisar pra duas pressão, nessa temperatura vamos ter vapor superaquecido, então podemos pegar alguns dados da Tabela B.2.2:
Para o estado inicial (1 MPa e 50°C):
- a energia interna específica:
- a entropia específica:
Para o estado final (100 kPa e 50°C):
- a energia interna específica:
- a entropia específica:
Passo 3
Como a gente tem a massa e ela não muda, vamos calcular o calor transferido:
Mas a gente tem informação de entropia específica, né:
Ahhhh... e não esquece de mudar a temperatura pra Kelvin, heim ()
Passo 4
E finalmente podemos calcular o trabalho:
E como temos informação de energia interna específica: