EXERCÍCIO 3.14: Achar a pressão média efetiva de uma compressão politrópica monofásica e de uma bifásica, sendo a pressão final de 7 atm . Adotar \mathrm{n}=1,4.
Dados: p_{1}=1 \mathrm{~atm}, p_{2}=(7+1) \mathrm{atm}

Passo 1

O enunciado pede a pressão média efetiva
– num processo politrópico monofásico de p_{1}=1\\ \text{atm} até p_{2}=(7+1)=8\\ \text{atm} com expoente n=1,4,
– e num processo politrópico bifásico (mistura líquido-vapor) com os mesmos p_{1},p_{2},n.
Para calcular a pressão média efetiva em cada caso precisamos da definição
p_{\mathrm{m}} \;=\;\frac{\text{trabalho de compressão}}{\Delta V}ã
e, no caso monofásico, usar
W = \int_{V_{1}}^{V_{2}} p\,dV \quad\text{com}\quad p\,V^{n}=\text{const.}
no entanto falta no enunciado a razão de compressão (ou seja, V_{2}/V_{1}) para o monofásico e também as propriedades (volumes específicos de líquido e vapor) para o caso bifásico.

Passo 2

Sem a razão de compressão não é possível determinar numericamente
\Delta V = V_{1}-V_{2} nem avaliar o integral
\displaystyle W=\int_{V_{1}}^{V_{2}}p\,dV.

Passo 3

No processo bifásico tornar-se-ia necessário conhecer os volumes específicos de líquido saturado e de vapor saturado nas pressões 1\\ \text{atm} e 8\\ \text{atm} para calcular o trabalho e a variação de volume da mistura.

Resposta

Não há como concluir os valores de pressão média efetiva para nenhum dos dois casos porque falta a razão de compressão (ou os volumes específicos) no enunciado.

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