Engenharia

1- O conjunto cilindro pistão, mostrado na figura abaixo, contém, inicialmente 0,2 m³ de dióxido de carbono a 300 KPa e 100 ºC. Os pesos são, então, adicionados a uma velocidade que o gás é comprimido segundo a relação 〖PV〗^1,2= constante. Admitindo que a temperatura final seja igual a 200 ºC, determine o trabalho realizado durante esse processo.
Obs: 〖PV〗^n= constante
Por tanto: (n ≠1) temperatura variou

Resolução:
1W2 = (P2.V2-P1.V1)/(1-n)

(P1.V1.T2)/T1=P2.V2
300.0,2.473,15/373,15=P2.V2
P2.V2=76,07

1W2 = (P2.V2-P1.V1)/(1-n)
1W2 = (76,07-300.0,2)/(1-1,2)
1W2 = -80,35 J

2- O conjunto cilindro pistão mostrado na figura abaixo, contém ar e inicialmente está a 150 KPa e 400 ºC. O conjunto é então resfriado até 20 ºC. Qual é a pressão final no ar?
Solução:
(P1.V1)/T1= (P2.V2)/T2
150.2/673,15= P2.1/293,15
P2.673,15=300.293,15
P2= 300.293,15/673,15
P2=130,6469
3- Explique o conceito de Joule e represente-o através de figura.
Resolução:
Joule verificou que o aumento da temperatura era proporcional ao trabalho realizado. A figura foi um experimento utilizado por Joule para determinar o equivalente mecânico de calorias, que consiste de um recipiente com paredes adiabáticas contendo água, constituído de pás giratórias para agitar a água e determinou que precisa de 4,186J para aumentar a temperatura de 1 (uma) grama de água.

4- Explique o ciclo de Carnot e represente-o através de figura.
Resolução:
É constituído por 2 isotérmicos reversíveis e 2 processos adiabáticos reversíveis e para que a conversão de calor em trabalho seja feito da maneira mais eficiente possível.
- Todo processo em nosso ciclo idealizado deve ser isotérmico ou adiabático.
- o equilíbrio térmico e mecânico deve ser sempre mantido de modo que cada processo seja completamente