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Problema 1.
Un sistema que consta de 3 kg de nitrógeno
(R
=
0.297 kJIkgK), efectúa los cambios
politrópicos mostrados en el diagrama
VP.
Llenar los espacios vacíos de la tabla.
P
r"-
,
~
1
300
~------------~V
Datos: m
~
3 kg,
R
~
0.297 kJ/kgK
Solución:
Paso l.
Del diagrama
VP
se observa que:
r--
L-
2
"'ltso
3
~."",.I.
:
5
1
~'::"11
"
a)
V¡
=
V
3
=
5
m
3
•
así que,
b) b,V
3 ..... 1
=
O,
e)
"'1..... 1
=
ce
lo cual significa que el proceso (3--1-1) es isocórico.
Paso 2.
total
I1 P
I1 V
L\T
O
I I
Conocidos el volumen
y
la temperatura en el estado 1, de la ecuación de estado de gas ideal
PV
=
mRT
se obtiene
(3
k
g
)(0.297
~) (300
K)
a)
P.
=
mRT,
=
kgK
'¡.;
(5m' )
kJ
53 .46 - ,
=
53.46 kPa
m
El proceso
(1~2)
está caracterizado por K=1.4 . así que de la ecuación de procesos
politr6picos
p¡V;
=:
p¡Vr,
detenninarnos
el volumen en
el
estado 2, esto es:
p'v,1.4
Vi"4
= - '-'- ;
por lo tanto:
P,
b) V
=
V
(1';
)"'A
~
(5
m')(
53.46 kPa
)"14
~
2.39
m'
2
t
P2
150 kPa
De la ecuación de estado de gas ideal
PV
=
mRT
resulta que
31
1...,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39 41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,...312