Um conjunto cilindro-pistão em um carro contém de ar a e , conforme mostrado na Fig.P5.81. O ar é comprimido em um processo politrópico de quase equilíbrio com um expoente politrópico até um volume seis vezes menor. Determine a pressão final, a temperatura e o calor transferido no processo.

Para calcular a pressão final, temos a seguinte relação:

O enunciado nos dá a seguinte relação entre o volume inicial e final:

Isolando na equação politrópica, temos

Substituindo :

Substituindo os valores:

Para determinar a temperatura final, vamos considerar esse gás como um gás ideal e escrever para o estado inicial:

E no estado final,

Nós não temos a massa, então vamos calcular usando as condições iniciais.

Olhando na Tabela A.5, . Substituindo os valores:

Como a massa calculada, podemos determinar a temperatura final:

Substituindo os valores:

Para o cálculo do calor, vamos precisar calcular o trabalho. Vamos fazer isso usando a equação:

Substituindo os valores:

Agora podemos o calor usando a equação de energia:

Só falta encontrar a energia interna em cada estado. Olhando na Tabela A.7, temos para :

E para :

Substituindo na fórmula:

É isso, galera, encerramos o exercício 😉.