Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 55
Considere um arranjo cilindro-pistão que inicialmente contém de vapor saturado de a . O refrigerante é então comprimido até que a pressão atinja num processo politrópico com . Determine o volume e a temperatura no estado final deste processo. Qual é o trabalho realizado no processo?
Passo 1
Fala pessoal, beleza?
Galera, temos um sistema cilindro-pistão que esta sobe um processo isotrópico e temos que determinar a temperatura, volume no estado final e o trabalho realizado.
Para começar dando um norte, temos um processo em que e devido a isto a fórmula de trabalho que será utilizada será a seguinte:
Com esta fórmula em mente fica claro que para determinar o trabalho realizado temos que encontrar o volume e pressão inicial e o volume final.
Quanto para temperatura final iremos fazer uma análise de estado por meio das tabelas.
Passo 2
Bora determinar as variáveis faltantes, para o volume e temperatura inicial temos o seguinte estado:
e vapor saturado, sabendo disso teremos que olhar na tabela , olhando na tabela:
Passo 3
Para determinar o volume no estado final utilizaremos uma relação do processo isotrópico que é a seguinte:
Elevando a equação a :
Substituindo valores:
O volume fica:
Passo 4
Para determinar a temperatura final, temos as seguintes condições de estado:
Temos que a temperatura é:
Passo 5
Fecho galera todas as variáveis faltantes foram calculadas, portanto, vamos aplicar a fórmula do trabalho:
Multiplicando pela massa para deixar só em , fica:
É isso pessoal.