Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 97
Um conjunto cilindro-pistão com mola contém de ar. Inicialmente, a temperatura e a pressão no ar são iguais a e . O ar é então aquecido, num processo onde a pressão varia linearmente com o volume , até que a temperatura atinja . Neste estado, volume ocupado pelo ar é igual ao dobro do inicial. Determine o trabalho realizado, a transferência de calor e a geração global de entropia admitindo que a transferência de calor ocorre com um reservatório térmico a .
Passo 1
Opa, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Da tabela de propriedades do ar a uma temperatura de , temos que:
Podemos obter o volume no estado 1 a partir da equação do gás ideal:
Também das tabelas, para , temos que:
A pressão no estado vale:
Passo 2
A partir da equação do enunciado, temos que:
Temos que:
O calor transferido vale:
Podemos descobrir a entropia gerada: