Question

A figura abaixo representa um conjunto cilindro-pistão. Este conjunto contém ar (admita como gás perfeito) a 100 kPa e 250 K. O ar é expandido num processo a pressão constante até que o volume se torne igual ao dobro do inicial (estado 2).

Nesse ponto, o pistão é travado com um pino. A temperatura do ar no estado 2 é:

( ) 100k

( ) 500k

( ) 250k

( ) 70k

( ) 700k

Favor mostrem o calculo

Answer 1

A temperatura final do ar no pistão após a expansão é de 500 K (Alternativa B).

Como podemos considerar o ar presente no pistão como gás perfeito, poderemos usar a seguinte equação:

p . V = n . R . T

onde:

• p é a pressão que o gás está submetido.
• V é o volume do gás;
• n é o número de mols do gás;
• R é a constante universal dos gases;
• T é a temperatura do gás.

No estado inicial temos P = 100 kPa e T = 250 K. No estado final, temos a expansão do volume do gás com pressão constante sendo que V₂ = 2.V₁. Como o n e R são constantes, podemos escrever que:

V₁ ÷ V₂ = T₁ ÷ T₂

V₁ ÷ 2.V₁ = 250 ÷ T₂

1/2 = 250 ÷ T₂

T₂ = 500 K

Espero ter ajudado!