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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 173

Um gás ideal tem uma constante de gás R = 0,3   k J / k g ⋅ K e um calor específico a volume constante c v = 0,7   k J / k g ⋅ K . Se o gás tiver uma variação de temperatura de 100 °C, escolha a resposta correta para as seguintes questões:

  1. A variação da entalpia é, em kJ/kg
    1. 30 (b) 70(c) 100

    (d) Informações insuficientes para determinar.

  2. A variação da energia interna é, em kJ/kg
    1. 30 (b) 70(c) 100

    (d) Informações insuficientes para determinar.

  3. O trabalho realizado é, em kJ/kg
    1. 30 (b) 70(c) 100

    (d) Informações insuficientes para determinar.

  4. O calor transferido é, em kJ/kg
    1. 30 (b) 70(c) 100

    (d) Informações insuficientes para determinar.

  5. A variação do produto pressão-volume é, em kJ/kg
  1. 30 (b) 70(c) 100

(d) Informações insuficientes para determinar.

Passo 1

Em (1), temos que:

Δ h = c p Δ T

c p = c v + R

Δ h = c v + R Δ T = ( 1   k J / k g ⋅ ° C ) ( 100 ° C ) = 100   k J / k g

Passo 2

Em (2), temos que:

Δ u = c v Δ T

Δ u = ( 0,7   k J / k g ⋅ ° C ) ( 100 ° C ) = 70   k J / k g

Passo 3

Em (3) não temos dados suficientes para calcular o trabalho realizado, precisaríamos do calor para substituir na primeira lei da termodinâmica ou então da pressão e da variação do volume.

Passo 4

Em (4) também não temos dados suficientes para calcular o calor, precisaríamos do trabalho para substituir na primeira lei da termodinâmica.

Passo 5

Em (5), como estamos falando de um gás ideal, teremos que:

P V = R Δ T

Daí, o produto PV será:

P V = 0,3   k J / k g ⋅ ° C 100 ° C = 30   k J / k g

Resposta

Assim,

  1. (c);
  2. (b);
  3. (d);
  4. (d);
  5. (a).
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