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Enunciado

Termodinâmica - Termodinamica,Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística, Sears e Salinger- Ed: 3º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 10

No cilindro de uma máquina a vapor é admitido vapor a uma pressão constante de 30 atm. o curso do êmbolo é de 0,5   m e o diâmetro do cilindro é 0,4   m . Qual é o trabalho (em joules) realizado pelo vapor em cada percurso?

Passo 1

Faaaala, guys! (a)Beleza?

Para determinar o trabalho realizado nessa compressão, usaremos a fórmula abaixo:

W = ∫ V a V b P d V

Onde:

W =   t r a b a l h o

V a =   v o l u m e   I n i c i a l

V b =   v o l u m e   f i n a l

P =   p r e s s ã o   e x t e r n a

Passo 2

A pressão externa é a atmosférica.

Convertendo em SI, 1atm é 3039750 N m ² .

O volume de um cilindro é determinado por:

V =   π r 2 ⋅ c o m p r i m e n t o = π ⋅ 0,2 ⋅ 0,2 ⋅ 0,5 = 0,0628   m ³

Passo 3

Agora, vamos aplicar a fórmula:

W = 3039750 ⋅ 0 - 3039750 * 0,0628

W =   - 190836,3   J o u l e s

Resposta

W =   - 190836,3   J o u l e s

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