Uma libra-massa de ar que inicialmente ocupa um volume de 04 fi' (0,001 m) a uma pressão de 1000 lbf/in² (6,9 MPa) expande-se isotermicamente e sem irreversibilidades até o volume de 2 ft³ (0,06 m). Utilizando a equação de estado de Redlich-Kwong, determine (a) a temperatura, em °R. (b) a pressão final, em Ibf/in² (c) o trabalho realizado nesse processo, em Bit.

Em (b), podemos perceber que, ao final, a temperatura será a mesma, ou seja, podemos utilizar a temperatura encontrada em (a). Sendo assim,

teremos que encontrar pela equação de Redlich-Kwong:

Substituindo com os valores do enunciado, teremos:

Como queremos a pressão em lbf/in², então:

Finalmente, em (c), vamos relembrar a fórmula do trabalho:

Se substituirmos a equação de p nessa fórmula, teremos:

Como n é uma constante, então

Resolvendo a integral em função do volume, teremos que:

Substituindo os valores, teremos:

Resolvendo estes cálculos, nós encontraremos o valor de:

Para passarmos em Btu/lbmol, teremos que realizar as seguintes conversões:

Para encontrarmos em Btu, como um lbmol equivale a 28,97:

E prontinho, encontramos todo o desejado!