Resposta :
Aplicando od valores na fórmula dada, temos 150*V=2,5*0,2869(constante dos gases ideais)*303(conversão de ºC para K(Kelvin))
Encontramos V=1,4488m³.
Aplicando na fórmula de trabalho, e comoo trabalho de compressão é negativo, temos W=P*(Vfinal-Vinicial) ----> -150/150(pressão)=Vfinal-1,4488 ---->Vfinal=0,4488m³.
reaplicando na fórmula inicial temos P*0,4488=2,5*0,2869*303(isotérmico).
Pfinal=484,24kPa.
Encontramos V=1,4488m³.
Aplicando na fórmula de trabalho, e comoo trabalho de compressão é negativo, temos W=P*(Vfinal-Vinicial) ----> -150/150(pressão)=Vfinal-1,4488 ---->Vfinal=0,4488m³.
reaplicando na fórmula inicial temos P*0,4488=2,5*0,2869*303(isotérmico).
Pfinal=484,24kPa.
O processo é de compressão isotérmica reversível.
P1 = 150 kPA, T = 303K
O ar é tomado como gás ideal.
O trabalho de fronteira é dado: Wf = 150 kJ
A massa de ar é: m = 2,5kg
A constante R do ar é: R = 0,2870 kJ/(kg*K)
Portanto, o volume inicial é: V1 = m*R*T/P1 = 2,5*0,287*303/150 = 1,4494 m³
O trabalho de fronteira para processo reversível é:
dW = - PdV (1)
Mas: P = mRT/V (da eq do gás ideal) (2)
Substituindo 2 em 1:
dW = - (mRT/V)dV
Integrando de V1 a V2:
W = -mRT ln (V2/V1)
Como W é dado pode-se encontrar V2:
150kJ = -2,5kg*0,2870kJ/(kg*K)*303K*ln(V2/1,4494)
ln (V2/1,4494) = -0,68996
V2/1,4494 = e^(-0,68996)
V2 = 0,727 m³
Com V2 encontra-se P2: P2 = mRT/V2
P2 = 299,04 kPa.