P rob lcm~)
2.
3 kg de helio experimentan los cambios siguientes: mediante un proceso isocórico su
temperatura disminuye en
300
K ;
regresan al estado inicial después de
un
cambio
isotérmico seguido de uno isobárico.
a) Llenar la tabla, b) esbozar el diagrama del ciclo en los planos
VP
y
ST;
c) calcular
el
rendimiento
r
del ciclo.
TlK
ó UikJ
Q/kJ
WIk.l
1
,... .
~,.~!
,r
·1
~.<{'I (
-,
2
'.'"
'.
.~.
~+
.
.
-'"
3
450
'!':;.
~
"'. §,' -;
1
-~
j~.";
.
neto
Ii,
,,,ú.,
;c .,<,~-r,.
Datos:
m
~
3 kg,
Cv
~
3.12
kJlkgK, C
p
~
5.20 kJlkgK
Solución:
Pa.w l.
óSIkJK- '
'. ~
El sistema pasa de l estado I al 2 mediante un proceso isoc6rico en el que la temperatura
disminuye en 300
K;
lo que significa que:
a)
V,
~
V"
b)
¡V,_,
~
O,
e)
óT,_,
~
-
300
K
La variación en la energía interna del sistema durante este proceso es:
el)
óu._, ~mCv óT~(3kg) (3.12 k~}-300K)~-2808 kJ
De la ecuación de 1
~
Ley
6.U
1 .... 2
=
QI.....2
-W; ....
2
'
resulta que,
Paso 2.
El proceso (2->3) es isotérmico, por lo que:
a)
T,
~
T,
~
450
K,
b) ÓU,_,
~
O Y
como
6.7;....
2
=
T
2
-
r;
= -
300
K ;
entonces
e)
T,
~
T, - óT, _,
~
450K - (
- 300
K)
~
750
K
e)
óU,_,
~óU,
•••
-(óU,_, +óUh, ) ~0-(-2808+0) kJ~2808kJ
176
1...,175,176,177,178,179,180,181,182,183,184 186,187,188,189,190,191,192,193,194,195,...312