Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 18

Um conjunto cilindro-pistão contém de ar a 5 e . O ar expande em um processo tal que a pressão decresce linearmente com o volume até um estado final de e . Determine o trabalho no processo.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! O enunciado nos fala que a pressão decresce linearmente, essa é uma informação importante, porque quer dizer que podemos escrever a pressão na forma:

Só que é negativo, porque ela decresce. E o trabalho pode ser calculado como:

Da Lei dos gases ideais, nós temos:

A partir dessa equação podemos usar os dados do enunciado para calcular o volume no estado 1.

Isolando ,

No estado 2, nós temos e , então podemos calcular o volume 2 da mesma forma:

Já temos as pressões e os volumes, agora podemos calcular o trabalho.

Passo 2

Determinando o trabalho no processo:

Resposta

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