Ar em um conjunto cilindro-pistão é comprimido isentropicamente de ume stado 1, em que T 1 = 35 ° C , até um estado 2, no qual o volume específico é um décimo do volume específico no estado 1. Usando o modelo de gás ideal com k = 1,4 , determine (a) T 2 ,   e m   ° C e (b) o trabalho, em kJ/kg.

Passo 1

Bora lá galera!

Temos T 1 = 35 ° C = 308,15   K . Aqui, vamo considerar um processo adiabático, tendo k = 1,4 , assim, em (a):

T 2 = T 1 v 1 v 2 k - 1

Temos,

v 2 = 1 10 v 1

Logo,

T 2 = 308,15   K 10 0,4 = 774   K

Em Celsius,

T 2 = 500,85   ° C

Passo 2

Bora pra (b), partindo do balanço de energia para um processo adiabático, teremos:

Δ U + Δ K + Δ P = Q - W

Reduzindo,

W = - Δ U = - m c v T 2 - T 1

Sabendo que,

c v = R k - 1

Assim,

W m = - R k - 1 ( T 2 - T 1 )

W m = 8,314 28,97 308,15 - 774 0,4 = - 334,2 k J k g

Temos ai a massa do ar também.

Resposta

  1. 500,85 °C
  2. -334,2 kJ/kg
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