Um conjunto cilindro-pistão contém gás argônio à e , e o volume é de . O gás é comprimido em um processo politrópico até e . Calcule o expoente politrópico e o calor transferido durante o processo.

Galera, para calcular o valor de , vamos considerar que este seja um gás ideal e usar a relação:

Aplicando dos dois lados da equação:

Isolando :

Substituindo os valores:

Vamos precisar do trabalho, para calcular o calor transferido no processo. Para o cálculo do trabalho, como , temos a seguinte fórmula:

Mas nós não temos o volume final , então vamos usar outra relação politrópica para calcular.

Isolando ,

Elevando ambos os lados da equação a

Substituindo os valores:

Com o volume calculado, podemos determinar o trabalho:

Substituindo os valores:

Para calcular o calor transferido no processo, vamos usar a equação de energia:

Então, ainda precisamos calcular a massa. Aplicando a fórmula do gás ideal, temos:

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

Só falta o calor específico , que nós podemos encontrar na tabela A.5, com o valor . Substituindo tudo na equação pra encontrar o calor, temos:

É isso, galera, encerramos o exercício 😉.