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(85 - O)
Problema 1.
Un sistema que consta de 2 kg de helio, inicialmente a 700
K
Y4 m
3
efectúa los cambios
que se describen a continuación:
Cambio
/C
Condiciones
1~2
lA
disminuye su presión en 300 kPa
2---+3
00
aumenta su temperatura en
SO
K
3--.4
O
V
4
=
V!
a) Llenar los espacios vacíos en la tabla, b) esbozar
el
diagrama de los tres procesos en el
plano
VP.
P
1
2
3
4
-t-------------<>
v
Dala.>:
In
~
2 kg.
R
~
2.08
kJ/kgK,
el'
~
3.12
kJ/kgK
Solución:
Paso l.
Ó P
,\v
L\ T
1-4
I
Se conoce el volumen
y
la temperatura en el estado inicial 1, por lo que de la ecuación de
estado de gas ideal.
PV
=
mRT
determi namos:
(2 kg )(2.08
...!<::'.
J(700
K)
a)
p.
~
mRT,
~
kgK
I
V;
(4m')
kJ
728 --,
~
728 kPa
m
El sistema pasa del estado 1 al 2 mediante un proceso politrópico en el que
le
=
lA
disminuye ndo su presión en 300 kPa , esto es que.
b)
M,~, ~
P, -
~ ~
-
300 kPa , de donde:
e)
P,~ ~+M,~,~ (n8 -300) kPa ~ 428kPa
De la ecuación de procesos politrópicos:
p¡ Vj"
=
p¡Vr ,
con
KI_ ~2
=
1.4 determinamos
el volumen en el estado 2, esto es:
~V21
4
=
p¡fI¡I.4 ,
así que,
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