Em um motor de combustão interna de navio, o ar no interior se encontra a 100^circ C, com uma pressão de 1 MPa e ocupa um volume de 50L. A temperatura se eleva pela combustão até 1500^circ C a volume constante. Calcule:
o valor que a pressão (kPa) atinge nesse processo, P2=

Passo 1

Beleza, a gente tem um motor de combustão interna onde o ar está a 100^circ C, com uma pressão de 1 MPa e ocupando 50 litros. Depois da combustão, a temperatura sobe para 1500^circ C, mas o volume continua o mesmo. O que queremos saber é qual será a nova pressão, P2, nesse processo.
Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura de um gás. Como o volume não muda, a relação entre pressão e temperatura fica mais simples.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque na Lei dos Gases Ideais usamos Kelvin.
A fórmula é:
T(K) = T(°C) + 273,15
Então:
  • Temperatura inicial, T1 = 100 + 273,15 = 373,15 K
  • Temperatura final, T2 = 1500 + 273,15 = 1773,15 K

Passo 3

Como o volume é constante, podemos usar a relação:
P1T1 = P2T2
Queremos encontrar P2, então rearranjamos a fórmula:
P2 = P1 times T2T1

Passo 4

Vamos substituir os valores que temos:
  • P1 = 1 MPa = 1000 kPa (já que 1 MPa = 1000 kPa)
  • T1 = 373,15 K
  • T2 = 1773,15 K
Então:
P2 = 1000 times 1773,15373,15

Passo 5

Calculando:
P2 = 1000 times 4,757 approx 4757 , kPa

Resposta

A pressão alcançada nesse processo é de aproximadamente 4757 kPa.

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