Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 6
Calcule o trabalho total (em kJ) produzido pelo processo isotérmico da figura abaixo, considerando que o sistema é composto de 3 kg de oxigênio.
Passo 1
Para determinar o trabalho realizado no processo isotérmico de 3 kg de oxigênio, devemos considera-lo como um gás ideal e usar a equação:
No estado 1, a pressão é de 200 kPa e não sabemos o volume específico ocupado pelo oxigênio e devemos calculá-lo para chegar ao valor do trabalho.
No estado 2, o volume específico ocupado pelo oxigênio é de 0,2 m³/kg e a pressão de 600 kPa.
Organizando as variáveis deste problema, temos:
Passo 2
Antes de calcular o valor do trabalho, devemos calcular o volume específico do oxigênio no estado 1 a partir da relação:
Como o processo é isotérmico, :
Explicitado , temos que:
Passo 3
Por definição, o trabalho de fronteira de um processo isotérmico é calculado a partir da seguinte equação:
O sinal negativo indica apenas que trabalho foi realizado sobre o sistema.