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Problema 2.
6 kg de aire inicialmente a 450
K
Y 8
m
l
efectúan un ciclo del que solo se conocen las
cantidades indicadas en la tabla.
a) Llenar los espacios vacíos en la tabla, b) esbozar el diagrama del ciclo en los planos
VP
y
ST;
calcular:
e)
el rendimiento
r
del ciclo
y
d) el rendimiento
re
de
un
ciclo de Camot
operando a las temperaturas extremas.
PlkPa
V/ m
l
1"i1<
K
ó U/ld
QIkJ
IV/kJ
ó~~'
r--
I
•
L 64~'
~
2
"'
r-¡-
.C
O
3
..
..
'
I
Ó
.
neto
,1
,1"3=
Datos:
m
~
6 kg,
R
~
0.287 kJlkgK,
Cv
~
0,72
kJlkgK
Solución :
PlISO
l .
El exponente politrópico
K 1 ..... 2
=
00
nos indica que el proceso ( 14-2) es isocórico, esto es:
a)
V,
=
V,
~
8 rn', b)
rv, ~, ~
O
De la ecuación de 1
8
Ley
/!1U
I ..... 2
=
Q I.....2 -
W; .....
2
,se tiene que:
e)
Q,_,
=
AU,~,
= -
648
kJ
De .la relación:
tlU
1-. 2
=
mCv(Tz
-
T¡)
, calculamos:
d)
T,
=7;
+
AU,~, ~(450
K)+[
-(48
kJ
)1~300 ~~
=300
K
mC v
(6k)
0,72
~
-
g
kgK
K
Determinamos la variación en la entropía del sistema para este proceso mediante la
ecuación:
(
kJ)
(300)
kJ
e)
AS,
,~(6
kg)
0,72 ,-
ln -
~-
1.75-
~
kgK
450
K
135
