Um sistema fechado que consiste em 2 lb (0,91 kg) de um gás sofre um processo durante o qual a relação entre a pressão e o volume é dada por pV^n = constante. O processo se inicia com p1= 20lbf/in^2 (187896 Pa) V1 = 10 ft^3 (0,28 m^3) e termina com p2=100 lbf/in^2 (689480 Pa) e V2 = 2,9 ft^3 (0,08 m^3). Determine (a) o valor de n e (b) o volume específico nos estados 1 e 2, em ft^3/lb. Esboce cada um dos processos em um gráfico pressão-volume.

O enunciado nos dá alguns parâmetros:

• Massa de um gás:
• Pressão inicial:
• Volume inicial:
• Pressão final:
• Volume final:

Com todos os parâmetros anotados, vamos seguir para os próximos passos.

(a) Temos que , sabemos que , então podemos rearranjar essa expressão assim:

Substituindo os valores temos que:

Aplicando nos dois lados da equação:

Resolvendo para :

(b) Sabemos que o volume específico de um gás é dado por

Onde é o volume do gás e é a massa do gás.

• Para o estado 1:
• Para o estado 2:

Podemos plotar o gráfico de pressão por volume específico o comportamento desse sistema