Um arranjo pistão-cilindro inicialmente contém de gás nitrogênio a e . O nitrogênio então se expande politropicamente para um estado de e . Determine o trabalho de fronteiro realizado durante esse processo.
Passo 1
Devemos determinar o trabalho de fronteira para a expansão politrópica do nitrogênio. Pela Tabela A-2, temos que .
Primeiramente, vamos calcular a massa de nitrogênio no primeiro estado.
O segundo passo é calcular o volume no estado 2:
O processo politrópico é definido por:
Podemos então, substituir os valores:
Temos então:
Logo,
Para obter o valor de , aplicamos a função em ambos os lados da equação.
Passo 2
Podemos agora calcular o trabalho,
Tranquilo?