Um tanque rígido contém Nitrogênio (gás ideal) a 600 kPa (absoluta) e 127°C. Uma válvula é aberta até que o volume específico do gás aumente em 25% e a temperatura final estabilize

Gabarito

A

Comentário do professor

Tanque rígido: o volume absoluto é constante, portanto o aumento do volume específico em 25% ocorre porque massa sai pela válvula. Assim \(v_f=1{,}25\,v_i\).

Aplicando a lei dos gases ideais na forma \(p\,v=R\,T\), tem-se \( \dfrac{p_f}{p_i}=\dfrac{T_f/T_i}{v_f/v_i}=\dfrac{T_f}{T_i}\dfrac{v_i}{v_f}.\)

Converta temperaturas para Kelvin: \(T_i=127^\circ\!C=400\;K\), \(T_f=102^\circ\!C=375\;K\). Então \(\dfrac{p_f}{p_i}=\dfrac{375}{400}\cdot\dfrac{1}{1{,}25}=0{,}9375\cdot0{,}8=0{,}75.\)

Portanto \(p_f=0{,}75\cdot600\;kPa=450\;kPa\). Pressão final: 450 kPa.