Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 19
Gases de combustão a expandem num processo politrópico com . Sabendo que o volume específico final dos gases é seis vezes maior do que o inicial, determine o trabalho específico e a transferência de calor específica no processo de expansão.
Passo 1
Fala galera, tudo bem?
Temos gases de combustão que estão em um processo de expansão politrópica e o nosso trabalho é determinar o trabalho específico e a transferência a de calor específica do processo de expansão.
Para o trabalho iremos utilizar a fórmula do trabalho realizado na fronteira móvel durante um processo politrópico reversível.
E para transferência de calor utilizaremos a equação da energia.
Passo 2
Calculando o trabalho realizado:
Utilizando a fórmula do trabalho deduzido na página 228 equação 8.38, temos:
Para aplicarmos está fórmula temos que determinar .
Como se trata de um processo politrópico podemos utilizar a seguinte relação destes processos:
Elevando a equação a e isolando , temos:
Como sabemos que , temos a temperatura inicial e o valor de podemos substituir os valores:
Passo 3
Com a temperatura final calculada, temos que o trabalho é dado por:
Passo 4
Com trabalho calculando podemos utilizar a equação da energia para calcular a transferência de calor.
Como temos as temperaturas de cada estado, pode utilizar as tabelas para encontrar a energia interna de cada estado.
Para , fica:
Para , temos:
Substituindo na fórmula valores:
É isso galera, valeu!