Questão 2579887

• Banca: FCC
• Órgão: DPE-SP
• Ano: 2015
• Provas: FCC - 2015 - DPE-SP - Engenheiro Mecânico
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Leis e Propriedades da Termodinâmica; Termodinâmica

Um gás no interior de um cilindro tem volume inicial de 0,15 m³ e temperatura de 27 °C. A pressão interna inicial é de 150 kPa. Um trabalho de 25 kJ é realizado para comprimir o gás, que atinge a temperatura de 127 °C. O calor específico do gás é admitido constante e igual a 0,8 kJ/kg.K. A constante do gás é 0,3 kJ/kg.K. A massa do gás e o calor transferido no processo são, respectivamente, 

• A. 0,10 kg e 33 kJ. 
• B. 0,25 kg e 5 kJ. 
• C. 0,10 kg e 17 kJ. 
• D.  0,25 kg e 45 kJ. 
• E. 1 kg e 30 kJ. 

Gabarito: B

Comentários

• V1=0,15m3

  T1=300K

  P1=150000Pa

  W=-25000J

  T2=400K

  c=800J/kg.K

  R=300J/kg.K

   

  P1*V1=m*R*T1

  m=0,25kg

   

  Q=m*c*(T2-T1)

  Q=20000J

   

  Qtranf=Q+W

  Qtransf=-5000J

   

  5kJ é rejeitado do cilindro

• A nassa sera dada pela equação dos gases ideiais: m = PV/RT = 0,25

  Pela Primeira Lei, temos: Delta E = Q - W, onde Delta E corresponde à variação da energia interna, energia pontecial ( igual a 0 para a questão) e energia cinética (igual a zero para a questão).

  Assim: Delta U (energia interna) = Q- W

  Q = Delta U + W

  Delta U = mC( Tf - To) = 0,25*0,8*100 = 20

  Q = 20 - 25 = 5

• Pq o trabalho ficou negativo? Abs

• Paulo Guilherme, numa compressão o deslocamento tem sentido oposto ao da força que o gás exerce sobre o êmbolo, assim o meio externo realiza um trabalho negativo sobre o gás.