Exercício de Termodinâmica Básica 23

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1
=
ÿ
2
P1v1
Sonntag, Borgnakke e Wylen
TR
ÿ
VP
ÿ
(1 - 1,25) × 778
Processo: Pvn = const. ;
n
T
1q2 = u2 - u1 + 1w2 = 141,64 - 90,05 - 81,79 = -30,2 Btu/lbm
ÿ ÿ
P
CV Ar. Esta é uma massa de controle passando por um processo politrópico.
v
R
1
53,34 × 527,67
= 53,34
Um pistão/cilindro em um carro contém 12 pol.3 de ar a 13 lbf/in.2, 68 F, mostrado na Fig.
ÿ
5.174E
ÿ P2 = P1
ÿ ÿ
Gás ideal: Pv = RT ÿ
n
T = C v-0,25
m =
P = Cv -1,25
= 4,619×10-4 lbm
825,9 - 527,67 ÿ
Cont.: m2 = m1 ;
n
2
= 13 × (6)1,25 = 122,08 lbf/pol2
Energia: E2 - E1 = m(u2 - u1) = 1Q2 - 1W2
13×12×12-1
1w2 = ÿÿPdv = 1 - n(P2v2 - P1v1) = 1 - n(T2 - T1) ÿ
1
= -81,79 Btu/lbm
P5.66. O ar é comprimido em um processo politrópico de quase equilíbrio com 
expoente politrópico n = 1,25 para um volume final seis vezes menor. Determine a pressão 
final, a temperatura e a transferência de calor para o processo.
T2 = T1(P2v2/P1v1) = 527,67(122,08/13 × 6) = 825,9 R
v
1Q2 = m 1q2 = 4,619×10-4 × (-30,2)= -0,0139 Btu
= P2v2
v1ÿ
v2
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=
ÿ m =
- 56,12 Btu
2
Sonntag, Borgnakke e Wylen
v
= 0,9043 lbm
1W2 = (P2V2 - P1V1) = (T2 - T1) = × 1-n 1-n 778
1
Estado 1: T, P e gás ideal, pequena variação em T, então use a Tabela 
C.4 P1V1
P = C v-1.2
senhor
1
T = C v-0,2
O oxigênio a 50 lbf/pol.2, 200 F está em um arranjo pistão/cilindro com um volume de 4 pés3. 
Agora é comprimido em um processo politrópico com expoente n = 1,2, até uma temperatura 
final de 400 F. Calcule a transferência de calor para o processo.
Processo: PVn = constante
1Q2 = m(u2 - u1) + 1W2 ÿ mCv(T2 - T1) + 1W2
5.175E
=
48,28 × 659,67
1 - 1,2
P
v
50×4×144
0,9043 × 48,28
T
400-200
RT1
T1 
_
Continuidade: m2 = m1 ; Energia: E2 - E1 = m(u2 - u1) = 1Q2 - 1W2
1
= 0,9043 × 0,158 (400 - 200) – 56,12 = - 27,54 Btu
2
T
2
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