Ar em um conjunto cilindro-pistão, inicialmente a 4 bar, 600 K e 0,43 de volume, passa por uma expansão isentrópica até uma pressão de 1,5 bar. Supondo o modelo de gás ideal para o ar, determine (a) a massa, em kg, (b) a temperatura final, em K, e (d) o trabalho, em kJ.
Passo 1
Simbora lá!
Vamo lá, temos que a constante de gás do ar é .
Com ela, conseguimos encontrar a massa de ar no sistema, temos:
Show, bora na tabela A-22 encontrar a pressão relativa em 1 e energia interna, utilizando a nossa temperatura em 1, encontraremos:
Assim, vamos calcular a pressão relativa em 2, temos:
Bora voltar na tabela A-22 e interpolar para encontrar , assim, teremos:
Passo 2
Vamo lá, para encontrar o trabalho, considerando um processo isentrópico, teremos:
Substituindo os dados,
Resposta
- 1 kg
- 457 K
- 107 kJ