Um conjunto cilindro-pistão contém uma mistura de metano e etileno . Inicialmente, o volume interno do conjunto, a pressão e a temperatura da mistura são iguais a , e . O pistão do conjunto é então movido e comprime a mistura até que a temperatura atinja . Neste estado final, o volume interno do conjunto é igual a . Sabendo que a mistura é composta por de metano e de etileno (em base mássica) e que o processo de compressão é reversível e politrópico, determine a pressão final e o expoente politrópico do processo. Calcule, também, o trabalho, a transferência de calor e a variação líquida de entropia neste processo.

Estágio 1:

Estágio 2:

Assim, temos que a pressão final é:

Um processo politrópico se dá por:

E sendo:

Temos:

Aplicando a propriedade logarítmica:

Substituindo os dados:

Seguindo o nosso problema, calculando o trabalho do sistema:

Substituindo os dados:

A transferência de calor:

Por fim, a variação líquida de entropia:

Assim:

E assim finalizamos a nossa questão!

Até a próxima!