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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 7

O gás nitrogênio a 400 K e 300 kPa se comporta como um gás ideal. Calcule o c p e o c v do nitrogênio nesse estado, utilizando os dados de entalpia e de energia interna da Tab. A–18, e compare os resultados com os valores listados na Tab. A–2b.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Bem, devemos lembrar que, para gases ideais, podemos expressar que:

c p T = d h T d T     e     c v = d u T d T

Então, para esse caso, podemos aproximar:

c p 400 K = Δ h T Δ T     e     c v ( 400   K ) = Δ u T Δ T

Passo 2

Vamos admitir que a variação de temperatura seja somente em 10K. Assim, utilizando os dados de entalpia e de energia interna da Tab. A–18, temos:

h 410 K = 11,932 K J k m o l     e     h 390 K = 11,347 K J k m o l

E

u 410 K = 8,523 K J k m o l       e     u 390 K = 8,104 K J k m o l  

Devemos lembrar que a massa molecular do nitrogênio é de aproximadamente 28 g m o l .

Então, primeiramente, temos:

c p 400 K = 11,932 - 11,327 28 K J / k g   ( 410 - 390 ) K   → c p 400 K = 1,045 K J k g K  

E, para o cálculo do c v :

c v 400 K = 8,523 - 8,104 28 K J / k g   ( 410 - 390 ) K   → c v 400 K = 0,748 K J k g K  

Sendo que, da tabela A-2b, os valores são:

c p = 1,044 K J k g K     e   c v = 0,747 K J k g K

Resposta

Portanto:

c p 400 K = 1,045 K J k g K

c v 400 K = 0,748 K J k g K

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