(3,5 pontos) Um mol de gás em sistema fechado é submetido a um processo mecanicamente reversível em duas etapas. Na primeira etapa, o ar a 9 bar e
sofre um processo adiabático até um estado 2 onde a pressão é de 5 bar. A partir do estado 2 , o ar sofre um processo isocórico reduzindo a pressão para 4 bar. Considerando o gás como gás ideal com
, calcule:
a) o trabalho total realizado no processo
b) a temperatura do ar no estado 2
c)
pontos
a temperatura do ar no estado 3
a) o trabalho total realizado no processo
b) a temperatura do ar no estado 2
c)
Passo 1
O enunciado trata de 1 mol de gás ideal submetido a duas transformações reversíveis:
- Adiabática de
com ,bar, ,K e ,bar. - Isocórica de
reduzindo ,bar até ,bar.
Vamos usar propriedades de gás ideal e as relações para processos adiabáticos e isocóricos.
Passo 2
Calcular
e
:
Passo 3
Usar a relação da adiabática reversível para achar
:
Passo 4
Calcular o trabalho na etapa 1 usando
e
, logo
Passo 5
Na etapa 2 (isocórica) não há trabalho de fronteira, logo
Passo 6
Para a transformação isocórica vale
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)