Enunciado

Um vaso rígido contém 2   k g de C O 2 a 100   k P a e 1200   K . O gás é então aquecido até 1400   K . Determine a transferência de calor no processo utilizando: a. o calor específico indicado na Tab. A . 5 e b. as propriedades do C O 2 indicadas na Tab. A . 8 .

Passo 1

Fala galera, beleza?

Temos a seguinte situação:

Vaso sobe estas condições e ele será aquecido até T 2 = 1400   K , temos que determinar a transferência de calor por dois métodos diferentes.

Para determinar a transferência de calor teremos que aplicar a seguinte fórmula:

Q = W + U

Como o nosso vaso é rígido, isso significa sem alteração de volume e massa, segundo a primeira lei da termodinâmica:

Q = W +   m u 2 - u 1

Como não temos variação de volume o trabalho é zero W = 0 , portanto, o calor é determinado por:

Q = m u 2 - u 1

Passo 2

a) Teremos que utilizar o calor específico de volume constante, portanto, olhando na tabela A . 5 , temos:

C V 0 = 0,653   k J / k g

A plicando a fórmula da energia, temos:

Q = m C V 0 T 2 - T 1

Q = 2 ∙ 0,653 ∙ 1400 - 1200 = 261,2   k J

Passo 3

b) Para letra b. teremos que utilizar a tabela A . 8 olhando na coluna do C O 2 , temos:

Para T 1 = 1200   K :

u 1 = 1223,34   k J / k g

Para T 2 = 1400   K :

u 2 = 1482,87   k J / k g

Substituindo na fórmula, temos:

Q = m u 2 - u 1

Q = 2 ∙ 1482,87 - 1223,34  

Q = 529,06   k J

O valor da tabela A . 8 é dito como mais preciso devido, nós não termos que utilizar calor específico no cálculo como intermediário. É isso galera, valeu.

Resposta

a)

Q = 261,2   k J

b)

Q = 529,06   k J

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Determine a transferência de calor no processo descrito no Prob. 4.43
Repita o problema anterior considerando que o vaso rígido contém nitrogênio.
Um conjunto cilindro-pistão-mola linear contém 2k g de C O 2 . Inicialmente a temperatura e a pressão são iguais a 500k P a e 400 ° C . O C O 2 é, então, resfriado até 40 ° C e nesta condição a pressã
A Fig. P5.95 mostra um cilindro fechado, isolado e dividido em duas regiões, cada uma com 1m 3 , por um pistão que está imobilizado por um pino. A região A contém ar a 200k P a e 300K e a B contém ar
A Fig. 5.99 mostra um conjunto cilindro-pistão com esbarro. O conjunto contém 0,5k g de ar que, inicialmente, apresenta temperatura e pressão iguais a 1000K e 2M P a . A atmosfera atua sobre o pistão