Em um cilindro de motor Diesel, o ar, inicialmente à pressão atmosférica e a 310 K , ocupa um volume de
. É comprimido, quase-estaticamente e adiabaticamente, até um volume de 0,028 L. Determine a pressão final. R. (a) 4500 kPa
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado tá pedindo:
Você tem um cilindro de motor Diesel com ar que, no início, tá à pressão atmosférica e temperatura
. O volume inicial é
e ele é comprimido quase-estaticamente e sem troca de calor (adiabaticamente) até
. Queremos achar a pressão final
.
Conteúdo: processso adiabático para gases ideais.
O que vamos precisar:
Você tem um cilindro de motor Diesel com ar que, no início, tá à pressão atmosférica
Conteúdo: processso adiabático para gases ideais.
O que vamos precisar:
- Entender que, em compressão adiabática e reversível, vale a lei de Poisson:
- Saber que, para o ar,
.
Passo 2
Teoria na prática: como é adiabático e quase-estático (reversível), usamos
Daí isolamos
:
Explicando a teoria:
- “Adiabático” significa sem troca de calor com o ambiente.
- “Quase-estático” (reversível) garante que a termodinâmica ideal (as leis de Poisson) se aplicam.
-
é a razão entre calor específico a pressão constante ( ) e a volume constante ( ). Para o ar, .
Passo 3
Agora é só botar número:
- Primeiro calcule o fator
: - Eleva à potência
: - Multiplica pela pressão inicial
:
Resposta
A pressão final vale aproximadamente