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