Enunciado

Um gás ideal com calor específico constante passa por uma expansão politrópica reversível com expoente n = 1,4 . Se o gás for o bióxido de carbono, a transferência de calor nesse processo será positiva, negativa ou zero?

Passo 1

Fala, galera! Nesse caso, para saber o sinal do valor da transferência de calor no processo, nós temos que analisar os processos politrópicos para diversos valores de n , que é só o que a questão nos deu.

Na Fig. 8.15 do livro, nós temos em diagramas P - v e T - s os processos politrópicos desenhados para diversos valores de n . Vou colocar aqui um diagrama mais resumido pra você entender melhor:

Na nossa questão, temos n = 1,4 . E da Tabela A.5, para o C O 2 , temos k = 1,289 que é menor do que n :

k = 1,289 < n

Ou seja, n > k . Como ocorre uma expansão, a pressão no estado 2 é menor do que no estado 1, P 2 < P 1 , e consequentemente a entropia também é menor:

s 2 < s 1

Isso significa que há calor saindo do sistema. Bom, se o calor tá saindo, o sinal é negativo e nós temos:

Q 1 → 2 < 0

É isso, galera, encontramos nossa resposta! 😉.

Resposta

Q 1 → 2 < 0

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