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Enunciado

Termodinâmica - Yunus A. Çporel, Michael A. Boles - Termodinâmica- Ed: 5º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 94

Um arranjo pistão-cilindro contém 0,8   k g de um gás ideal. O gás é então resfriado a pressão constante até que sua temperatura diminua em 10   ° C . Se for realizado um trabalho de compressão de 16,6   k J durante esse processo, determine a constante do gás e a massa molar do gás. Determine também os calores específicos a volume e à pressão constante do gás, caso a razão dos calores específicos seja 1,667 .

Passo 1

Faaaaala, galera! Vamos resolver mais uma questão?

O gás ideal está sendo resfriado a pressão constante. Vamos determinar a quantidade de gás e a massa molar. Além disso, vamos determinar os calores específicos a volume a à pressão constante caso k = 1,667 .

Vamos determinar, primeiramente, a constante do gás ideal em questão.

R = W b m ∆ T = 16,6   k J ( 0,8   k J ) ( 10   ° C ) = 2,075   k J / k g ∙ K

Passo 2

Para calcular a massa molar, vamos utilizar a constante ideal dos gases R u e a constante do gás ideal. Essa informação pode ser encontrada na nota de rodapé da Tabela A-1. Temos então:

M = R u R = 8,314   k J / k m o l ∙ K 2,075   k J / k g ∙ K = 4,007   k g / K m o l

Passo 3

Agora podemos determinar o calor específico a volume e a pressão constante. Logo:

c v = R k - 1 = 2,075   k J / k g ∙ K 1,667 - 1 = 3,111 k J k g ∙ K

c p = c v + R = 3 , 111 k J k g ∙ ° C + 2,075 k J k g ∙ K = 5,186   k J / k g ∙ C  

Até a próxima, pessoal!

Resposta

C o n s t a n t e   d o   g á s :   R = 2,075   k J / k g ∙ K

M a s s a   m o l a r   d o   g á s :   M = 4,007   k g / K m o l

C a l o r   e s p e c í f i c o   a   v o l u m e   c o n s t a n t e :   c v = 3,111 k J k g ∙ K

C a l o r   e s p e c í f i c o   a   p r e s s ã o   c o n s t a n t e :   c p = 5,186   k J / k g ∙ C