Dois quilogramas de ar, inicialmente a 5 bar, 350 K, e 4 kg de monóxido de carbono (CO), inicialmente a 2 bar e 450 K, estão confinados em lados opostos de um reservatório rígido e perfeitamente isolado por meio de uma divisória, como ilustrado na Fig. P3.131. A divisória é livre para se mover e permite condução de um gás para o outro sem o acúmulo de energia na própria divisória. O ar e o CO se comportam como gases ideais com a razão de calores específicos constante, dada por k = 1,395. Determine no equilíbrio, (a) a temperatura, em K, (b) a pressão, em bar, e (c) o volume ocupado por cada gás, em m3.

Desenhando o esquemático

Obtendo a massa molar de e ar da Tabela A-1 “Peso Atômico e Molecular e propriedades Críticas de Elementos Selecionados”

No estado inicial aplicando a equação de gás ideal para

No estado inicial aplicando a equação de gás ideal para o ar

Calculando o calor específico constante a volume constante para

Calculando o calor específico constante a volume constante para ar

a) Escrevendo o balanço de energia

Já que o sistema é isolado e negligenciando os efeitos de transferência de calor e já que não há trabalho externo

b) Calculando a pressão final usando a relação de gás ideal

c) Calculando o volume ocupado pelo

Calculando o volume ocupado pelo ar