Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 34
Um conjunto cilindro-pistão contém ar. Inicialmente, o ar está a , e o volume ocupado pelo ar é . Um processo de pressão constante é realizado e detecta-se o fornecimento de de trabalho. Determine o volume e a temperatura no estado final desse processo.
Passo 1
Fala pessoal, beleza? Bora para mais uma.
Temos que determinar o nosso volume final e temperatura final após o processo.
Vamos abordar primeiro o volume e para a temperatura final, teremos que assumir que nosso gás é um gás ideal.
Passo 2
Para o volume é o seguinte.
Temos o trabalho e a pressão que ocorre este processo, logo o nosso volume pode ser determinado da seguinte forma:
Isolando a variação de volume, temos que a variação pode ser dada como:
Substituindo valores:
Agora vamos “abrir” o nosso :
Isolando :
Passo 3
Bem pessoal, seguindo a ideia do passo 1, vamos assumir que o nosso ar é um gás ideal, portanto, vamos utilizar a fórmula do gás ideal:
Isolando
Neste momento a gente para e analisa, espera, não temos a massa e agora?
Cara seguinte como nosso enunciado diz que temos um sistema pistão-cilindro, temos que o nosso recipiente não permite gás escapar, logo, a massa ira ser igual no estado inicial e final, assim como a constante do gás ideal.
Então vamos escrever a fórmula do gás ideal para estado inicial e substituir a massa e o .
Substituindo na equação do estado final, temos:
Lembrando que a pressão é constante, logo, , substituindo valores:
Isso pessoal, valeu.