Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 71
Um conjunto cilindro-pistão, isolado termicamente, contém bióxido de carbono gasoso a e . O gás é comprimido até em um processo adiabático reversível. Calcule a temperatura final e o trabalho por unidade de massa, considerando:
a. Calor específico variável (Tabela A.8)
b. Calor específico constante (valor da Tabela A.5)
c. Calor específico constante (valor da Tabela A.6 para uma temperatura intermediária)
Passo 1
Fala, galera! Nessa questão nós temos um processo adiabático reversível, logo a entropia de geração é zero:
Nós sabemos que a variação de entropia entre dois estados quaisquer 1 e 2, pode ser calculada por:
Rearranjando, temos que:
Podemos calcular:
Passo 2
Podemos interpolar os valores tabelados para descobrir a temperatura correspondente a essa entropia padrão. Temos que:
Podemos também encontrar a energia interna correspondente:
O valor da energia interna no estado inicial é:
E assim, podemos determinar o trabalho através da fórmula:
Passo 3
Para calcular a temperatura e o trabalho considerando o calor específico constante, temos:
Isolando ,
Substituindo os valores:
E o trabalho pode ser calculado por meio da equação com o calor específico constante, extraído da Tabela A.5 . Assim,
Passo 4
Para o calor específico constante através da Tabela A.6, temos que:
Isolando ,
Substituindo os valores:
E o trabalho será:
É isso, galera, encerramos o exercício 😉.
Resposta
a.
b.
c.