Um conjunto cilindro-pistão contém ar, inicialmente a 2 bar, 300 K, e 2 m3 de volume. O ar passa por um processo a um estado em que a pressão é de 1 bar, durante o qual a relação pressão-volume é dada por pV = constante. Admitindo comportamento de gás ideal para o ar, determine a massa de ar, em kg, o trabalho e a transferência de calor, ambos em kJ.

Assumindo um comportamento de gás ideal do ar.

Escrevendo a expressão usado para equação de gás ideal no estado 1 para achar a massa do ar no conjunto pistão cilindro.

Aqui a relação entre o volume e a pressão é dada por E já que o processo é uma expansão isotérmica.

Achando o trabalho feito durante o o processo

Aplicando a primeira lei da termodinâmica

Não há mudança na energia interna de um gás ideal já que a temperatura permanece constante durante o processo.