Enunciado

Um tanque rígido de 0,5 m³ contém gás nitrogênio a 600 kPa e 300 K. O gás é então comprimido de maneira isotérmica para um volume de 0,1 m³. O trabalho realizado durante esse processo de compressão é

  1. 720 kJ
  2. 483 kJ
  3. 240 kJ
  4. 175 kJ
  5. 143 kJ

Passo 1

Nesse caso, há variação de volume no sistema, que é o tanque rígido. Para o nitrogênio como gás ideal, o trabalho é dado por:

W = -   m R T 1 ln ⁡ V 2 V 1

W =   - 0,5 ⋅ 809 ⋅ 0,297 ⋅ 300 ⋅ ln ⁡ 0,1 0,5 = 483   k J

Resposta

(b) 483 kJ

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Um arranjo pistão-cilindro que não sofre atrito inicialmente contém 50 L de refrigerante- 134a líquido saturado, O pistão está livre para se mover e sua massa é tal que mantém uma pressão de 500 kPa s
O trabalho de fronteira associado a sistemas de volume constante é sempre zero?
Demonstre que 1kPa.m³ = 1 kJ
Um arranjo pistão-cilindro sem atrito contém 0,25 kg de gás nitrogênio, inicialmente a 130 kPa e 180 °C. O nitrogênio é então expandido isotermicamente até uma pressão de 80 kPa. Determine o trabalho
Uma massa de 5 kg de vapor de água saturado a 300 kPa é aquecida a uma pressão constante até que a temperatura atinja 200 °C. Calcule o trabalho realizado pelo vapor durante o processo.