Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 138
Um conjunto cilindro-pistão que contém 0,2 kmol de nitrogênio (N2) passa por dois processos em série, como é descrito a seguir:
Processo 1-2: pressão constante a 5 bar de V1 = 1,33 m3 até V2 = 1 m3.
Processo 2-3: volume constante até p3 = 4 bar.
Considerando comportamento de gás ideal e desprezando os efeitos das energias cinética e potencial, determine o trabalho e o calor transferido para cada processo, em kJ.
Passo 1
Ooopa, beleza?
Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!
Passo 2
É dado que:
- Pressão constante durante o processo 1-2:
- Volume inicial:
- Volume no estado 2:
- Pressão no estado 3:
- Volume no estado 3:
- Número de mols:
Passo 3
O diagrama é dado por
Passo 4
O trabalho transferido durante o processo 1-2 é
Trabalho transferido durante o processo 2-3 é
Já que o volume permanece constante
Passo 5
Da equação do gás ideal no estado 1
E em um processo a pressão constante
Passo 6
Para das propriedades de
Para das propriedades de
Passo 7
De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a transferência de calor durante o processo 1-2 é
Passo 8
Em um processo de volume constante
Para das propriedades de , da interpolação
Passo 9
De acordo com a primeira lei da termodinâmica, a transferência de calor durante o processo 2-3 é