Questão 1390462

• Banca: CESGRANRIO
• Órgão: Petrobras
• Ano: 2012
• Provas: CESGRANRIO - 2012 - BR Distribuidora - Profissional Júnior - Formação Engenharia Mecânica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Termodinâmica; Transferência de Calor (Condução, Convecção e Radiação)

Um conjunto cilindro-pistão sem atrito contém 3 kg de uma substância pura. A pressão, o volume específico e a energia interna da substância no estado inicial são iguais a 200 kPa, 0,2 m³ /kg e 1.010 kJ/kg. Transfere-se calor à substância em um processo à pressão constante até que ela atinja um estado final, em que o volume específico e a energia interna são iguais a 1,0 m³ /kg e 2.600 kJ/kg.

O calor transferido nesse processo, em kJ, é dado por

• A. 330
• B. 560
• C. 3.280
• D. 4.300
• E. 5.250

Gabarito: E

Comentários

• Primeiramente é necessário calcular o trabalho realizado no processo.

  RESOLUÇÃO (trabalho):

  T= ∫PdV

  T= mP∫dv

  T = mP(vf-vi)

  T = 3*200*(1-0,2)

  T = 480 KJ

  Após, aplica-se a equação da 1ª Lei da Termodinâmica (simplificada pois não há informação de energia potencial e velocidade).

  RESOLUÇÃO (calor):

  Q = m(hs - he) + T

  Q = 3(2600 - 1010) + 480

  Q = 5250 KJ

  Resposta: O calor transferido nesse processo é 5250 KJ (alternativa E).

  Legenda:

  Q = calor

  m = massa

  hs = entalpia de saída

  hi = entalpia de entrada

  T = trabalho

  P = pressão

  V = volume

  dV = diferencial de volume

  ∫ = integral

• Bacana a resolução, Vagner. Somente uma observação: o que foi dado na questão foi a energia interna e não a entalpia. Todavia, a resolução está correta pois Q = U+W.