Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 87
Um conjunto cilindro-pistão adiabático contém dióxido de carbono. Inicialmente, o volume interno do conjunto é e a temperatura do é . O módulo da força externa que atua sobre o pistão é então reduzido e o fluido contido no conjunto expande até que a temperatura atinja . Determine o trabalho realizado pelo neste processo.
Passo 1
Vem comigo na resolução dessa questão e cuidado para não se perder!
Começamos o nosso problema obtendo algumas propriedades do pelas tabelas do Apêndice A:
Vamos agora analisar os estágios do nosso processo.
Passo 2
Estágio 1:
Assim:
Pela Fig. D.1, obtemos:
E
Pela Fig. D.2, temos:
Pela Fig. D.3, temos:
Calculando a massa do nosso sistema:
Passo 3
Estágio 2:
Assim:
Pela Fig. D.1, obtemos:
Como temos um sistema adiabático e reversível, aplicando a segunda lei da termodinâmica, temos:
Com:
Temos:
Assim:
Pela Tabela D.3, obtemos:
E
Calculando o título do estágio 2:
Passo 4
Do mesmo modo, aplicando a primeira lei da termodinâmica:
Com:
Temos:
Passo 5
Calculando .
Pela Fig. D.1, obtemos:
Então:
Passo 6
Calculando :
Pela Fig. D.2, obtemos:
E
Assim, temos que:
Substituindo na fórmula de entalpia acima, obtemos:
Passo 7
Substituindo os dados na equação do Passo 4:
E assim terminamos a nossa questão.
Até a próxima!