Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 84
Uma massa de de ar, contida em um cilindro a e , expande-se em um processo adiabático reversível até . Calcule a temperatura final e o trabalho realizando durante o processo, usando:
a. Calor específico constante (valor da Tabela A.5)
b. As tabelas de gás ideal (Tabela A.7)
Passo 1
Fala, galera! Nessa questão nós temos que determinar a temperatura final e o trabalho realizado no processo usando as condições das letras a e b.
a. Para determinar a temperatura final, vamos usar a relação:
Substituindo os valores do enunciado:
Vamos calcular o trabalho utilizando a relação com o calor específico constante:
Na tabela A.5, encontramos . Substituindo esse e os demais valores, temos:
Passo 2
b. Na letra b vamos calcular a temperatura e o trabalho utilizando as tabelas de gás ideal. Como nosso processo é adiabático, a entropia no estado 2 é igual a entropia no estado 1:
Dessa forma, utilizando a equação 8.28, temos:
Da tabela A.7.1, temos e . Assim,
Com esse resultado, podemos encontrar a temperatura final na Tabela A.7, interpolando:
O que também nos fornece a energia interna:
Substituindo tudo na equação do trabalho, temos:
É isso, galera, fechamos! 😉.
Resposta
a.
b.