Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 139
Considere o seguinte método para a determinação de relação entre os calores específicos de um gás . O gás está, inicialmente, contido num vaso rígido a pressão (um pouco maior que a pressão ambiente, ) e a temperatura ambiente. Uma válvula do vaso, então, é aberta e a pressão do gás é reduzida rapidamente até . Nesta condição a válvula é fechada. Após um certo tempo, o gás que permaneceu no interior do vaso retorna a uma condição de equilíbrio térmico com o ambiente e apresenta pressão interna igual a . Desenvolva uma expressão para em função de , e .
Passo 1
Eai, tudo bem?
Pronto pra resolver uma questão de termodinâmica?
Vem comigo!
Analisando o processo, temos que a primeira parte é uma expansão isentrópica, ou seja:
Então, essa fase se dá por:
Assim, aplicando a equação de variação de entropia em um gás perfeito, temos:
Passo 2
Já a segunda parte do processo é uma transferência de calor a volume constante:
Assim, temos que:
Substituindo na equação do Passo 1, obtemos:
Aplicando logaritmo:
Simplificando a equação:
Bem fácil né?!