93- Um conjunto cilindro-pistão contém ar. Inicialmente, o volume interno do conjunto é 0.1   m 3 e o ar se encontra a 300   k P a e 300   K . O ar é então aquecido até que a temperatura atinja 600   K num processo que dura 30   s . Admitindo que a velocidade do pistão é constante, determine a potência fornecida ao pistão.

Passo 1

Se a velocidade é constante então:

W ˙ = F v = P V ˙

Então a pressão é constante!

Mas cara, se liga essa questão tá com a maior cara de transformação termodinâmica né? Temos, a temperatura no estado inicial e final, além de um volume no estado inicial e final. Lembra dessa fórmula aqui?

P i V i T i = P f V f T f

Então, só não precisamos da pressão por que ela é constante

V i T i = V f T f

Dessa forma substituindo os valores chegamos ao volume no estado final de:

0.1 300 = V f 600

Portanto o volume no final da transformação é:

V f = 0.2   m 3

Passo 2

Como essa transformação levou 30   s então aplicando a potência:

W ˙ = P Δ V Δ t = 300 × 10 3 ⋅ 0.2 - 0.1 30 = 1000   W

Questão muito tranquila, vamos para a próxima

Resposta

1000   W

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