Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 71
Determine o calor transferido no Problema 4.17.
Passo 1
Fala, galera! Nessa questão nós temos um cilindro com de ar a e . O ar é aquecido com pressão constante e . Precisamos determinar o calor transferido no processo, para isso vamos usar a Primeira Lei da Termodinâmica:
Então antes nós vamos ter que determinar o trabalho . Vamos lá!
Passo 2
Nós sabemos que o trabalho a pressão constante é dado pela fórmula:
Para achar os volumes inicial e final, vamos considerar o ar como um gás ideal e usar a lei dos gases ideais para encontra-los:
Substituindo os dados do enunciado, temos:
Passo 3
Para calcular o volume final, , vamos usar a mesma ideia do passo 2.
Substituindo novamente os valores do enunciado para o estado final, temos:
Passo 4
Agora finalmente podemos determinar o trabalho com a fórmula do passo 2.
Substituindo os resultados:
Passo 5
Com o resultado do trabalho, podemos calcular o valor do calor transferido, que a questão pede.
A energia interna no processo pode ser encontrada na Tabela A.8. Olhando primeiro na temperatura inicial :
Para :
Substituindo tudo na fórmula do calor:
É isso, galera, encerramos o exercício 😉.