Um conjunto cilindro-pistão contém Butano, C 4 H 10 , a 300° C e 100k P a com um volume de 0,02m 3 . O gás é então comprimido lentamente em um processo isotérmico até 300k P a . a. Mostre que é razoável considerar que o butano se comporta como um gás ideal durante esse processo.b. Determine o trabalho realizado pelo butano durante o processo.

o modelo de gás ideal é adequado W = - 2,2k J

Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 20

Um conjunto cilindro-pistão contém Butano, , a e com um volume de . O gás é então comprimido lentamente em um processo isotérmico até .

a. Mostre que é razoável considerar que o butano se comporta como um gás ideal durante esse processo.

b. Determine o trabalho realizado pelo butano durante o processo.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! Vamos achar qual é a temperatura crítica () e a pressão crítica () usando as tabelas e aí calcular a pressão reduzida () e temperatura reduzida () e ver no gráfico o que dá.

Da Tabela A.2,

Então a temperatura reduzida fica:

E a pressão reduzida:

Do gráfico generalizado na figura D.1, temos .

No estado 2, vamos fazer o mesmo processo. Calculando a temperatura reduzida 2:

Que é igual a outra porque o processo é isotérmico. Agora calculando a pressão reduzida temos:

Do gráfico generalizado na figura D.1, temos . Então podemos dizer que para ambos os casos o modelo de gás ideal é adequado.

Passo 2

Agora calculando o trabalho realizado no processo, temos

Substituindo os valores:

Resposta

o modelo de gás ideal é adequado

Exercícios de Livros Relacionados

O conjunto cilindro-pistão mostrado na Fig. P 4.42 contém 1 k g de água. Inicialmente, a temperatura e a pressão na água são iguais a 20 ° C e 300k P a . A mola é linear de modo que a pressão na água

Considere o processo de enchimento do balão de hélio no Prob.3.79. Considere o espaço interno ao balão como volume de controle e determine o trabalho realizado durante o processo de enchimento do balã

Um conjunto cilindro-pistão, inicialmente, apresenta volume interno igual a 0,1m 3 e contém 1k g de água a 20 ° C . O pistão é travado e transfere-se calor ao conjunto até que a água atinja o estado d

Um conjunto cilindro-pistão, com área da seção transversal igual a 0,25m 2 , opera a pressão constante e contém água. Inicialmente, a água se encontra como vapor saturado a 200k P a e a distância entr

Um conjunto cilindro-pistão contém 0,5k g de ar. Inicialmente, a temperatura e a pressão no ar são iguais a 500K e 500k P a . O ar então expande, num processo onde a pressão cai linearmente com o volu