de um gás a 8 bar e ocupando um volume de
se expande em um conjunto pistão-cilindro até uma pressão de 2 bar, de acordo com o processo descrito pela equação
constante. Se sua energia interna especifica diminui
e se as variações das energias cinética e potencial são despreziveis, calcule o calor transferido durante o processo.
Passo 1
O enunciado nos dá uma massa de gás
que passa de
e
para
seguindo o processo politrópico
constante. Sabe‐se também que a energia interna específica varia
e que não há variação de energia cinética nem potencial. Queremos o calor
transferido.
Passo 2
Para achar o volume final
usamos
Substituindo
e
:
Passo 3
O trabalho realizado pelo gás no processo politrópico é
com
. Convertendo
para pascal
:
logo
Passo 4
Pela primeira lei da termodinâmica para sistema aberto (sem variações cinética e potencial):
onde
. Assim,
Resposta
O calor transferido durante o processo é
.