Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 126
Um conjunto cilindro-pistão, que não apresenta atrito, contém de água. Inicialmente, o volume e a temperatura são iguais a e . O sistema é, então, resfriado até que a temperatura atinja . Mostre o processo num diagrama , calcule o trabalho e o calor transferido no processo.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certo?
Pessoal temos um conjunto cilindro-pistão que será resfriado e temos que determinar o trabalho e o calor transferido para este processo.
Galera quando o enunciado fala que o conjunto não possui atrito significa que temos um processo de pressão constante.
Sabendo disso temos que a fórmula do calor transferido é determinar pela seguinte equação:
E para determinar o trabalho, com a pressão constante, a fórmula da área integral do trabalho fica:
Passo 2
Com as fórmulas explicitadas, bora começar calculando o trabalho. Para isto, temos que encontrar o volume de cada estado.
Também temos que encontrar a pressão do processo e entalpia de cada estado. A entalpia será útil no cálculo do calor transferido.
Para o estado inicial, temos:
olhando na tabela :
e
Para o estado final, fica:
com , olhando na tabela :
Com todas as variáveis encontradas podemos calcular o trabalho e o calor transferido.
Passo 3
Para o trabalho realizado:
Passo 4
Para o calor transferido, temos:
Com a soma da energia interna mais o trabalho temos a entalpia do sistema:
Substituindo valores:
Passo 5
Montando um digrama , fica:
É isso galera valeu!
Resposta
Diagrama acima.