Ar em um conjunto cilindro-pistão é comprimido isentropicamente de T 1 = 60 ° F   ( 15,6 ° C ) e p 1 = 20   l b f / i n 2 (137,9 kPa) até p 2 = 2000   l b f / i n 2 (13,8 MPa). Admitindo o modelo de gás ideal, determine a temperatura no estado 2, em °R, utilizando (a) dados da Tabela A-22E, e (b) uma razão de calores específicos constante, dada por k = 1,4 . Compare os valores obtidos nos itens (a) e (b) e discuta os resultados.

Passo 1

Simbora lá família!

Dado que p 1 = 20   l b f / i n 2 , T 1 = 60 ° F , p 2 = 2000   l b f / i n 2 , teremos que, da tabela de propriedades ideais do gás do ar que,

T 1 = 60 ° F = 520   ° R → p r 1 = 1,2147  

Sabemos que,

p r 2 = p 2 p 1 p r 1 = 2000 l b f i n 2 20 l b f i n 2 1,2147 = 121,47

Para p r 2 , teremos na tabela que:

p r 2 = 121,47 → T 2 = 1830   ° R

Passo 2

Partiu (b), temos k = 1,4 , assim, para um gás ideal em um processo isentrópico,

T 2 T 1 = p 2 p 1 k - 1 / k

T 2 = p 2 p 1 k - 1 / k T 1 → T 2 = 2000 20 0,4 1,4 520   ° R = 1938,2   ° R

Tendo que, a temperatura encontrada na tabela é inferior à encontrada na expressão politrópica.

Resposta

  1. 1830 °R
  2. 1938,2 °R
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