Exemplo 4-7 (Çengel) Avaliando o
u de um gás ideal
Ar a 300 K e 200 kPa é aquecido a uma pressão constante até 600 K . Determine a variação da energia interna do ar por unidade de massa, usando (a) dados da tabela de ar (Tabela A-17- Çengel), (b) a forma funcional do calor específico (Tabela A2-c (Çengel)), e (c) o valor do calor específico médio (Tabela A-2b).
Passo 1
O enunciado diz que temos ar como gás ideal, inicialmente a
e
, aquecido a pressão constante até
. Queremos a variação da energia interna específica
por unidade de massa, usando três métodos distintos:
(a) valores das tabelas de gás ideal (Tabela A-17),
(b) forma funcional de (Tabela A-2c) e
(c) valor médio do calor específico (Tabela A-2b).
(a) valores das tabelas de gás ideal (Tabela A-17),
(b) forma funcional de
(c) valor médio do calor específico (Tabela A-2b).
Passo 2
(a) Pela Tabela A-17 obtemos entalpias específicas de ar ideais em 300 K e 600 K, e usamos
sendo
.
De A-17:
De A-17:
Então
logo
Passo 3
(b) Pela Tabela A-2c, o calor específico a pressão variável é dado em termos de
Então
Logo
Substituindo os coeficientes
da Tabela A-2c e
,
e
, obtém-se numericamente
Passo 4
(c) Pela Tabela A-2b tomamos um calor específico médio
por exemplo
. Então
e
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)