Um recipiente fechado, rígido e isolado, tendo um volume de 0,142 m². contém oxigênio (O,) inicialmente a 100 bar e 7°C. O oxigênio é misturado por um agitador até a pressão atingir 150 bar. Determine (a) a temperatura final, em "C. (b) o trabalho, em kJ. (c) a quantidade de energia destruída no processo, em kJ. Considere To = 7° C.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!! O problema 11.14 e a tabela A-23, nos deram a seguinte equação de estados:

W ' c v / m ' = h 1 ' - h 2 ' - R T C [ ( h ' - h c ) / R T C ) - ( h ' - h ) / R T C ) ] M .

Substituindo os valores, teremos que a temperatura pode ser dada por:

T 2 = ( z 1 / z 2 ) ( p 2 / p 2 ) T 1 = ( 0,932 / 1,01 ) ( 150 / 100 ) 280 = 387,6   K

Passo 2

Agora, encontramos o valor de Z:

Z = p V / m R T ⇒ m = p v / Z R T

Substituindo, teremos que:

m = 20,94

Logo, conseguimos utilizar o valor dessa massa para encontrar o pedido em b:

W = - 20,94 [ 108 - ( 8,314 / 32 ) ( 1,01 ) ( 387,6 ) - ( 0,932 ) ( 280 ) ] = - 1551   k J

Passo 3

Na letra c, teremos que:

E d = m T 0 ( S 2 - S 1 )

Substituindo, os valores, teremos que

E d = 1314,4   k J

Resposta

a) 387,6 K

b) -1551 kJ

c) 1314,4 kJ.

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