Um metal apresenta massa de 1 kg e sofre uma pressão, em um...

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Q1090267 Engenharia Química e Química Industrial
Um metal apresenta massa de 1 kg e sofre uma pressão, em um processo isotérmico e reversível, de 0,5 a 100 MPa. Sabendo-se que a temperatura do bloco é de 298 K, o calor transferido em J por Kg desse metal nessa mudança de fase é
Dado Expansão volumétrica = α = 5,0 x 10-5 K-1 Volume específico = v = 0,000114 m3/Kg
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Se é isotérmico e reversível, a variação de energia interna é zero (deltaU = 0). Logo, todo o calor é transformado em trabalho.

W = p.deltaV

deltaV = volume específico x expansão volumétrica x temperatura x massa. Pela análise dimensional, temos um resultado em volume (m^3). Dá 169,8.10^-8 m^3.

Depois calculei os trabalhos nos extremos (0,5 MPa e 100 MPa) e diminui os trabalhos realizados. Deu 169 J/kg. Foi o que consegui assumir, mas faz tempo que não estudo termodinâmica...

Alternativa correta - letra D.

Existe uma outra maneira de solução, consiste em fazer o balanço de entropia do processo. Primeiro, supomos que S é função de P e T, e construímos a S utilizando as relações de Maxwell. Assim:

ds = Cp/T*dT - K*V*dP

Cp - Capacidade calorífica específica a pressão constante

T - Temperatura Absoluta

K- Expansividade Volumétrica Isobárica

V - Volume específico

P - Pressão em Pascal.

Sendo o processo isotérmico, temos:

ds = -K*V*dP -> Ds = -K*V*DP

Ds = 0.567 J/K*Kg

Como o processo é reversível,m* Ds*T = Q, assim:

Q = 298K * 0.567J/K*Kg * 1 Kg

Q = 169 J que é próximo de 163 J

Eu acho essa maneira mais lógica de seguir, porque em tese sempre dá certo. Se eu fiz algum erro, por favor, me avise.

dH = VdP

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