Um conjunto cilindro-pistão apresenta volume de câmara igual a 50l i t r o s e contém ar a 110k P a e 25 ° C . O ar, então sofre um processo politrópico reversível até que a pressão atinja 700k P a . Neste ponto, a temperatura do ar á 500K e durante o processo ocorre uma transferência de calor com o ambiente ( T 0 = 25 ° C ) através de um dispositivo reversível. Determine o trabalho total (incluindo o do dispositivo externo) e a transferência de calor no ambiente durante o processo.

Q 12 = - 0,14k J W 12 = - 9,58k J

Enunciado

Bora resolver uma questão de termodinâmica?

Ajeite a postura na cadeira e vamos lá!

Temos um processo politrópico reversível, assim, a equação de energia se apresenta como:

Assim, o calor total é dado por:

Como não temos a transferência de calor, devemos calcula-la primeiro.

Pela equação de entropia, temos:

Sendo:

Isolando :

Calculando :

Sendo:

Pela Tabela A.5, para o ar, temos:

Substituindo na equação:

Pela Tabela A.7, para o ar, obtemos as seguintes propriedades para os estágios de entrada e saída:

Calculando a transferência de calor:

Calculando o trabalho total:

E acabamos!

Foi bem fácil né?

Até a próxima!