Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 58
58- A mistura gasosa do é comprimida num processo adiabático e reversível desde o estado inicial da amostra até o volume de .
Determine a temperatura final da mistura e o trabalho realizado no processo
Passo 1
Dando uma passada de leve naquela questão para notar o que nos interessa para resolver essa questão aqui
Temos uma mistura com as seguintes proporções em massa
Em um sistema com volume de
Beleza, e como temos gases ideais e queremos a temperatura final e o trabalho realizado até o volume ter , então o mais ‘‘tranquilo’’ aqui é acharmos as constantes e da mistura toda sabendo que pela tabela encontramos:
E com isso achamos as seguintes constantes para a mistura toda
Podemos até não utilizar todas essas constantes, mas pelo tanto de componentes que temos vale a pena manter todos eles anotadinhos já de antemão
Passo 2
Considerando que o gás inicialmente a e o processo é adiabático então:
Pelas equações do capítulo 9 e com
Então a temperatura no estado final será:
Passo 3
Outra coisa que a questão pede é o trabalho e como ela está dentro de um cilindro pistão, então ela será dada por:
Então falta encontrar a massa dessa mistura (bom que calculamos todas as constantes antes) e essa massa será dada por:
Considerando que temos (uma das alternativas dava e é a única pista que temos) no estado inicial então temos uma massa de
Não esquecer de converter para
Portanto o trabalho será de:
E fechamos a questão, espero que tenha ficado tudo claro por aqui, te vejo na próxima!