Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 27
Um sistema que consiste em 3kg de um gás em um conjunto cilindro-pistão sofre um processo durante o qual a relação entre a pressão e o volume específico é dada por pv^0,5=constante. O processo começa com p1=250 kPa, v1=1,5 m^2 e termina com p2=100 kPa. Determine o volume específico final, em m^3/kg. Represente o processo em um gráfico de pressão versus o volume específico.
Passo 1
Oiii tudo bem?
Vamos lá resolver mais uma questão de termodinâmica! Essa questão é bem legal, ele até pra gente analisar um gráfico pressão versus volume específico. Então vamos lá!
Passo 2
O enunciado nos dá alguns parâmetros:
- Massa de um gás:
- Relação entre a pressão e o volume específico:
- Pressão inicial:
- Volume inicial:
- Pressão final:
Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.
Passo 3
Vamos calcular o volume específico inicial do gás () no sistema pistão-cilindro:
Onde, é o volume inicial do gás e é a massa do gás. Substituindo os valores temos que:
Passo 4
Temos a relação dada entre a pressão e o volume
Isso quer dizer que a pressão e o volume são constantes ao longo do sistema, ou seja
Podemos resolver isolando o nessa equação:
Aqui, podemos substituir os valores que já temos para obter um valor para
Passo 5
Podemos plotar o gráfico de pressão por volume específico o comportamento desse sistema
Resposta
O volume específico final é .