Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 77
Oxigênio a e está em um conjunto cilindro-pistão com um volume de . O oxigênio é então comprimido em um processo politrópico com expoente até a temperatura final de . Calcule o calor transferido no processo.
Passo 1
Fala, galera! Nessa questão nós temos oxigênio sendo comprimido, com um estado inicial definido por:
Ele alcança uma temperatura final em um processo politrópico com . Nós precisamos determinar o calor transferido no processo. Para isso, vamos usar a equação de energia:
Dessa forma, temos que determinar o trabalho. Vamos fazer isso por meio da equação:
Vamos lá!
Passo 2
Olhando pra nossa equação de energia, nós vemos que precisamos também calcular a massa do oxigênio. Vamos fazer isso aplicando a fórmula do gás ideal,
Olhando na Tabela A.5 . Substituindo esse e os demais valores do enunciado, temos:
Passo 3
Agora vamos determinar o trabalho.
Como não temos todos os dados para calcular o trabalho, podemos utilizar as temperaturas usando a equação dos gases ideias. Como
Vamos substituir isso na fórmula do trabalho:
Agora temos todos os dados. Podemos colocar em evidência:
Substituindo os valores,
Passo 4
Agora vamos encontrar o calor transferido no processo:
Olhando na Tabela A.5, temos o calor específico . Substituindo os valores:
É isso, galera, encerramos o exercício 😉.