Uma massa de 10kg passa por um processo durante o qual há transferência de calor da massa, a uma taxa de 5KJ por kg, e um decréscimo de 50m relativo à altura, e um aumento na velocidade de 15m/s para 30m/s. A energia interna específica diminui de 5KJ/kg e a aceleração da gravidade é constante g=9,7m/s². Determine o trabalho para o processo em KJ.
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Olá Alexandre:
No caso temos de considerar duas situações que podem levar à relaização de trabalho, as transferências de energia do gás, e o movimento dele.
Para a primeira situação utiliza-se a primeira lei da termodinâmica:
Q=W+deltaU
No caso é dito que o corpo perde calor a uma taxa de 5kJ/kg o que resulta em uma perda de 50KJ, a variação de energia interna é dita que reduz em 5kJ/kg, dese modo reduziu em 50KJ, aplicando na relação temos:
-50Kj=W-50KJ
Desse modo percebe-se que nesse caso o trabalho foi nulo W=0
Agora temos a questão da enrgia mecânica:
Inicialmente temos:
Em=Eci+Epg
Emi=10.152/2 + 10.9,7.50
Emi=5975J
Emf=Ecf+Epgf
Emf=10.302/2 + 0
Emf=4500
Variação de energia foi de 4500-5975=-1475J
O que resulta em um trabalho de W=-1475J
Desse modo em todo o processo há um trabalho de aproximadamente -1,5kJ
Qualquer dúvida estou à disposição.
Prof. Flávio
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