Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 119
Um tanque rígido e isolado que inicialmente está vazio é conectado por meio de uma válvula a uma linha de alimentação que transporta hélio a 200 kPa e 120 °C. A válvula é aberta e o hélio
escoa para o tanque até que a pressão atinja 200 kPa; nesse instante, a válvula é fechada. Determine o trabalho de escoamento realizado pelo hélio da linha de suprimento e a temperatura final do hélio no tanque.
Passo 1
Vamos começar extraindo as informações do Hélio da tabela na página 909
Passo 2
Achando o volume específico do Hélio utilizando a equação dos gases ideais:
Em que é a constante universal dos gases, T é a temperatura e P é pressão.
Substituindo , e na equação:
Calculando o trabalho do escoamento:
Substituindo e na fórmula acima:
Portanto o trabalho de escoamento é
Passo 3
Considerando que o trabalho do escoamento na linha de suprimento é convertido em energia interna sensível no tanque.
Podemos encontrar a temperatura do hélio igualando:
Sabendo que e