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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 12

A pressão no ar contido num conjunto cilindro-pistão mola, semelhante ao mostrado na figura P3.60, é linear com o volume e é dada por P = A + B V . No estado inicial, P = 150   k P a e V = 1 l , e no estado final P = 800   k P a e V = 1,5   l . Determine o trabalho realizado pelo ar.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! O enunciado nos deu a equação do processo: P = A + B V ,então a gente percebe que existe uma variação linear, ou seja, nós temos uma reta no diagrama P - V , fixada pelos dois pontos como estado 1 e estado 2.

Nós sabemos também que o trabalho é dado pela integral de P d V , que é igual à área sob o curva de processo no diagrama P - V . Então, tendo

No estado 1:

P 1 = 150   k P a

V 1 = 1   l = 0,001   m 3

No estado 2:

P 2 = 800   k P a

V 2 = 1,5   l = 0,0015   m 3

Podemos calcular o trabalho:

W = ∫ P d V = P 1 + P 2 2 V 2 - V 1

Substituindo os valores:

W = 1 2 150 + 800 k P a 0,0015 - 0,00 1 m 3

W = 0,2375   k J

Resposta

0,2375     k J

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