Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 84
Ar é expandido de e , em um processo politrópico, para e em um conjunto cilindro-pistão. Determine o expoente politrópico e o trabalho e o calor transferido, por de ar, usando o calor específico constante da Tabela A.5.
Passo 1
Fala, galera! Nessa questão nós temos ar em um processo politrópico, com as condições iniciais:
E no estado 2:
Nós precisamos determinar o , o trabalho e o calor transferido no processo, por de ar, usando o calor específico constante. Então vamos usar a equação do calor na forma:
Vamos lá!
Passo 2
Galera, para calcular o valor de , vamos considerar este um gás ideal e usar a relação:
Aplicando dos dois lados da equação:
Isolando :
Substituindo os valores:
Passo 3
Para o cálculo do trabalho, como , temos a seguinte fórmula:
Nós precisaríamos dos volumes em cada estado, como não temos essa informação, podemos assumir que o gás é um gás ideal e utilizar a relação:
Vamos deixar o volume em função da massa, porque isso fará com que o trabalho fique em função da massa também:
Substituindo na fórmula do trabalho, temos:
Olhando na Tabela A.5, temos o nosso . Substituindo os valores:
Passo 4
Agora podemos finalmente calcular o calor:
Olhando na Tabela A.5, temos . Substituindo os valores:
É isso, galera, encerramos o exercício 😉.