Ar em um conjunto cilindro-pistão, incialmente a 12 bar, 620 K, passa por uma expansão isentrópica até 1,4 bar. Supondo o modelo de gás ideal para o ar, determine a temperatura final, em K, e o trabalho, em kJ/kg. Resolva de duas formas: usando (a) dados da Tabela A-22 e (b) .
Passo 1
Simbora lá, família!
Bora lá, da tabela A-22, vamos pegar propriedades referentes a , assim, teremos:
Vamo calcular com isso a pressão relativa em 2, logo:
Com a pressão relativa em 2, vamos voltar na tabela A-22 e dar uma interpolada para encontrar , encontrando, por fim,
Passo 2
Show, por meio da nossa pressão relativa em 2, também conseguimos interpolar para achar a energia interna na tabela A-22, chegando em:
Pela primeira lei da termodinâmica,
Considerando um processo adiabático, teremos:
Substituindo,
Passo 3
Show, agora vamos calcular usando a expressão de processo politrópico, temos:
Bora calcular o trabalho a partir da seguinte expressão:
Sendo , teremos:
Resposta
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