Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 47
47 Um conjunto cilindro – pistão isolado termicamente contém R-12 a 25°C e título de 90%. O volume, neste estado, é 45 litros. Permite-se o movimento do pistão e o R-12 expande até que atinja o estado de vapor saturado. Durante esse processo, o R-12 realiza um trabalho de 7,0 kJ contra o pistão. Admitindo que o processo seja adiabático, determine a temperatura final do processo.
Passo 1
Bem... vamos lá.... pra essa questão nós vamos precisar de um monte de coisa, maaas.. vamos aos poucos que sai tudo certinho. ;)
Vamos usar a primeira lei da termodinâmica, né:
E também da equação de variação de energia total:
Ahhh... e alguns dados na tabela lá do final do livro.
Passo 2
Então... Vamos pegar as duas equações aí de cima e juntar...
Maaaas antes vamos fazer algumas considerações.
Como não tem variação de energia cinética e nem de potencial, vamos ter só a variação da energia interna, então:
Como é adiabático, então:
Agora sim, juntando ficamos com:
Passo 3
Como tem duas fases (ele fala até o título), então podemos achar o volume específico do estado um. Vamos olhar na tabela B.3.1 alguns dados para 25°C:
E já vamos calcular a massa, então, porque bamos precisar:
Também vamos pegar na mesma tabela a energia interna:
Passo 4
A gente sabe o trabalho, então é só colocar na fórmula,
Lembrando que:
Então:
Então é só olhar na tabelha e ver qual é a temperatura: