Um arranjo pistão-cilindro contém, inicialmente, de gás nitrogênio a e . O nitrogênio então se expande, de maneira politrópica, até uma pressão de com um expoente politrópico cujo valor é igual à razão entre os calores específicos (a chamada expansão isoentrópica). Determine a temperatura final e o trabalho de fronteira realizado durante esse processo.
Passo 1
Faaaala, galera!
Devemos determinar a temperatura final e o trabalho de fronteira realizado.
Pela Tabela A-2ª, temos que para o nitrogênio:
Pela Tabela A-2b:
Como o processo é uma expansão politrópica, temos:
Temos os seguintes dados:
Calculando a massa de nitrogênio:
Podemos agora calcular o volume do estado 2. Vamos utilizar a seguinte fórmula para o processo politrópico.
Substituindo valores, temos:
Passo 2
Calculando a temperatura no estado 2:
Passo 3
O trabalho do processo politrópico é dado por:
Substituindo valores, temos:
Até a próximaaaa!