Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 24
Um cilindro, adaptado com um êmbolo móvel, contém gás propano a e com um volume de . O gás é então comprimido lentamente de acordo com a relação até uma temperatura final de . Justifique a utilização do modelo de gás ideal. Determine a pressão final e o trabalho realizado durante o processo.
Passo 1
Vamos lá, pessoal! Usando a Lei dos gases ideais, nós podemos chegar na equação do processo em relação a na forma:
Substituindo as temperaturas do enunciado e , temos
E para o volume:
Substituindo os valores do enunciado e a pressão que encontramos:
Passo 2
Para determinar se o modelo de gás ideal é adequado, vamos calcular as temperaturas e pressões reduzidas e olhar o no gráfico da figura D.1. Para isso, vamos olhar a Tabela A.2 para o propano, que nos dá a temperatura e pressão críticas:
Calculando as propriedades reduzidas no estado 1, temos
O que nos dá . No estado 2, temos
Que, pelo gráfico da figura D.1, nos dá . Então, o modelo de gás ideal é adequado para ambos os casos.
Passo 3
O trabalho realizado durante o processo é dado por:
Agora basta substituir os dados na equação: