Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 49
49- Um conjunto cilindro-pistão contém de argônio e de hidrogênio a e . A mistura é, então, comprimida num processo adiabático até que a pressão atinja .
Determine a temperatura final e o trabalho envolvido neste processo.
Passo 1
Vou te dizer uma coisa, gosto de questão que vai direto ao ponto como essa, que diz o que tem, o que faz e o que quer hahaha simplifica nossa vida bastante
É uma questão que passa paz e leveza como essa foto
Pois temos gases ideais como hidrogênio e argônio que tem as seguintes propriedades pela tabela
E como temos de cada um na mistura então a propriedade da mistura é de:
Passo 2
Aí queremos o trabalho e a temperatura final sabendo que:
O estado inicial é:
E o estado final é:
E o processo é feito em de forma adiabática (que em português correto significa sem calor) e as equações que moldam esse sistema é:
Onde e com
Como temos somente e então
Calculando o termo nós teremos:
Então a temperatura final será dada por:
Substituindo os valores que conhecemos nós teremos:
Passo 3
O trabalho em um sistema como o de um conjunto pistão normalmente é dado por:
Mas como temos um processo adiabático, então:
Substituindo os valores que conhecemos nós teremos:
Não confunda quando temos substância se locomovendo como em uma turbina (onde teremos que usar entalpia) de um conjunto com líquido apenas se aquecendo como o cilindro pistão (onde usamos energia interna)
E dessa forma finalizamos a questão, muito obrigado pela sua paciência e vamos para as próximas, que irão nos dar uma base muito interessante.