Página 105 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 3.
Un sistema que consta de 2 kg de helio experimenta el cielo mostrado en el plano
STo
Sabiendo que
VI
=
2Y;
Y
que en la compresión isotennica el sistema cede
864
kJ
de calor,
a) determinar la temper3tUr'.l mínima que alcanza el sistema.
Considerando que el rendimiento del cielo es de 50%, calcular: b) la temperatura maxima
que alcanza el sistema, e) el calor absorbido por el sistema en la expansión isotérmica
y
d) el trabajo neto.
T
-f-------s
Dalos:
m
=
2 kg,
R "
2.08 kJlkgK.
el'=
5.20 kJlkgK
Solució,, :
Paso
J.
Como
e,.
=C..
+
R ,
enlonces
kJ
e.. =e,. - R=3.12-–
k.K
El
proceso
(l-+2)
repreSenl3 a la expansión isotérmica
y
puesto que
V¡
=
2V
"
la variación
en la entropía del sistema en este proceso es
65
=
mC
ln ("-)+
mR
In(!'L)= mRln(!'L)=
mR
In(2
V
,); así
que:
1_1
..
¡;
V;
V,
V,
Debido
a
que los procesos
(2-+3)
y
(4-+1)
son isoentrópieos: óS¡_J
=
O
=
65....,
y
como
óS..",
=
65
1
_
1
+
65
1
...
J
+
ÓS
3 .....
+
65....
1
:=
O, enlonces:
kJ
kJ
.. C'
_ AC'
_(A "
+65 +65 ) =0 - {2.88 +0+0)
-K
=-
2.88-K
~J-'
-
~_..
/..Io.},_1
1_1
. ...1
103
