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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 55

Dois tanques não isolados, de igual volume, estão ligados através de uma tubulação com válvula de controle. Um dos tanques contém gás a pressão moderada p 1 e o outro se encontra em vácuo. A válvula é, então, aberta e assim permanece durante um longo período de tempo. A pressão final, p 2 , será maior, menor ou igual à metade de p 1 ?

Passo 1

Vem resolver essa questão comigo?

Vamos analisar o processo por partes.

Temos um gás A e um gás B de igual volume:

V A = V B

No estágio inicial cada um possuí seu volume separada, após a abertura o volume se torna o sistema inteiro, então:

V 2 = 2 V 1

E a temperatura do nosso sistema é constante:

T 1 = T 2 = T 3

Passo 2

Aplicando a equação dos gases ideais pra o estágio 1 e 2, temos que a razão p 2 p 1 fica:

p 2 p 1 = V 1 V 2 Z 2 Z 1 m R T m R T

Fazendo as substituições e simplificações?

p 2 p 1 = V 1 2 V 1 Z 2 Z 1 = 1 2 Z 2 Z 1

p 2 p 1 = 1 2 Z 2 Z 1

Passo 3

Agora podemos analisar a razão das pressões.

Se:

T < T B

Então:

Z 2 > Z 1

p 2 p 1 > 1 2

Se:

T > T B

Então:

Z 2 < Z 1

p 2 p 1 < 1 2

Questão bem conceitual né?

Até a próxima!

Resposta

Dependerá da temperatura do gás B

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