Ar está confinado por uma divisória em um dos lados de um reservatório rígido e isolado, como mostra a Fig. P3.130. O outro lado está inicialmente evacuado. O ar está inicialmente a: p1 = 5 bar, T1 = 500 K e V1 = 0,2 m3. Quando a divisória é retirada, o ar se expande de modo a preencher a totalidade do reservatório. Medidas mostram que V2 = 2V1 e p2 = p1/4. Considerando que o ar se comporta como um gás ideal, determine (a) a temperatura final, em K, e (b) a transferência de calor, em kJ.
Passo 1
Ooopa, beleza?
Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!
Passo 2
Desenhando o sistema rígido mostrado abaixo
Passo 3
a) Calculando a temperatura no estado 2 usando a equação de gás ideal
Onde, é a pressão no estado 1, é o volume no estado 1, é a temperatura no estado 1, consequentemente para o estado 2.
Passo 4
b) Da tabela de propriedades em
Calculando a massa do ar
Passo 5
Calculando a taxa de transferência de calor
Resposta
a)
b)