Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 101
Um conjunto cilindro-pistão apresenta volume de câmara igual a e contém ar a e . O ar, então sofre um processo politrópico reversível até que a pressão atinja
. Neste ponto, a temperatura do ar á e durante o processo ocorre uma transferência de calor com o ambiente através de um dispositivo reversível. Determine o trabalho total (incluindo o do dispositivo externo) e a transferência de calor no ambiente durante o processo.
Passo 1
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 :
Passo 2
Calculando :
Sendo:
Pela Tabela A.5, para o ar, temos:
Substituindo na equação:
Passo 3
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!