Um conjunto cilindro-pistão orientado horizontalmente contém ar quente, conforme mostra a Fig. P1.42. O ar é resfriado lentamente partindo do volume inicial de 0,003 m^3 até o volume final de 0,002 m^3. Durante o processo a mola exerce uma força que varia linearmente do valor inicial de 900 N até o valor final correspondente a zero. A pressão atmosférica é de 100 kPa, e a área frontal do pistão é de 0,018 m^2. O atrito entre o pistão e a parede do cilindro pode ser desprezado. Para o ar contido no interior do conjunto cilindro-pistão determine a pressão inicial e a final, ambas em kPa e atm.

O enunciado nos dá alguns parâmetros:

• Volume inicial do ar:
• Volume final do ar:
• Força inicial da mola:
• Área da face do pistão:
• Pressão atmosférica:

Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.

Sabemos que no início e no final do processo, o sistema está em equilíbrio e sem efeitos de atrito entre o cilindro e o pistão, então temos que

Expressando em

A força final da mola é nula (). Então, temos que para o final do processo

Expressando em