Enunciado

Calcule o trabalho realizado no processo descrito no P r o b .   3.101

Passo 1

Oi meu povo, tudo bem? Vamos analisar direitinho essa questão.

Do P r o b .   3.101 , temos que:

p 1 = 5   M P a

T 1 = 400 ° C

V 1 = 0,1   m 3

A pressão quando o pistão está na parte inferior é de:

p 0 = 200   k P a

E a pressão final é de:

p 2 = 1200   k P a

Passo 2

Como o sistema é linear, podemos dizer que

p 2 - p 0 V 2 - V 0 = p 1 - p 0 V 1 - V 0

Como o volume no estado inicial é 0 , temos que:

p 2 - p 0 p 1 - p 0 = V 2 V 1

Logo:

1200 - 200 5000 - 200 = V 2 0,1

O volume no estado 2 , será:

V 2 = 0,0208   m 3

Passo 3

Mais uma vez, como o sistema é linear, podemos modelar o trabalho do processo 1 → 2 para:

W 1 → 2 = ∫ p d V

W 1 → 2 = 1 2 p 1 + p 2 V 2 - V 1

Substituindo os dados, temos que:

W 1 → 2 = 1 2 5000 + 1200 0,0208 - 0 , 1

O trabalho total realizado durante o processo 1 → 2 é de:

W 1 → 2 = - 245,52   k J

Resposta

W 1 → 2 = - 245,52   k J

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