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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 41

O ar em um tanque está a 300   k P a e 400   K com um volume de 2   m 3 . Uma válvula sobre o tanque é aberta para deixar que uma certa quantidade de ar escape para o meio ambiente, de forma que a pressão final e a massa final, considerando um processo adiabático reversível para o ar remanescente no interior do tanque.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Temos os seguintes dados para o ar que escapa do tanque em processo adiabático reversível:

T 1 = 400   K

P 1 = 300   k P a

P 2 = 200   k P a

V = 2   m 3

Da tabela de propriedades A.5. podemos encontrar a constante do gás do ar e o expoente adiabático:

R = 0,287 k J k g   K

k = 1,4

Vamos calcular a temperatura e a massa no final do processo, no próximo tópico

Passo 2

Calculando a temperatura final:

T 2 = T 1 ∙ P 2 P 1 k - 1 k

Fazendo a substituição dos termos, nós temos que

T 2 = 400 ∙ 200 300 1,4 - 1 1,4 = 356   K

Calculando a massa final usando gás ideal, nós temos que

m 2 = P 2 ∙ V R ∙ T 2

Novamente, fazendo o processo de substituição

m 2 = 200 ∙ 2 0,287 ∙ 356 = 3,9   k g

Resposta

T 2 = 356   K

m 2 = 3,9   k g

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