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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 68

Um conjunto cilindro-pistão, contendo oxigênio gasoso a 300   K e 100   k P a e com um volume de 0,1   m 3 , é comprimido em um processo adiabático reversível até uma temperatura final de 700   K . Determine a pressão final e o volume final, usando a Tabela A.5.

Passo 1

Fala, galera! Nessa questão nós temos um processo de compressão adiabático e reversível, dessa forma, pela equação de entropia, temos:

S 1 → 2 g e n = 0

E

Q 1 → 2 = 0

Nós precisamos determinar a pressão e o volume no estado final do processo. Vamos lá!

Passo 2

Para determinar a pressão final, vamos usar a relação:

P 2 = P 1 T 2 T 1 k k - 1

Pela Tabela A.5, temos k = 1,393 . Substituindo os valores:

P 2 = 100 700 300 1,393 1,393 - 1

P 2 = 2015   k P a

Passo 3

Para determinar o volume final, vamos admitir que o oxigênio é um gás ideal e usar a Equação 8.33:

T 2 T 1 = V 1 V 2 k - 1

Rearranjando para isolar o volume 2, temos:

V 2 = V 1 T 2 T 1 1 1 - k

Substituindo os valores:

V 2 = 0 , 1 700 300 1 1 - 1,393

V 2 = 0,0116   m 3

É isso, galera, encerramos o exercício 😉.

Resposta

P 2 = 2015   k P a

V 2 = 0,0116   m 3

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