Página 160 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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I'roblema 2.
Un sistema que consta de 2 kg de helio inicialmente a la presión de 286 kPa y ocupando un
volumen de
8
m} realiza un cielo constituido por los
si~uientes
cambios:
En forma isotermica su vol umen disminuye en
5
m medianIl'
un
proceso isocórico su
temperatura aumenta en
250
K:
a continuación reali7..3 un cambio isoentTÓpico; finalmente,
alcanza el estado inicial al efectuar un cambio isobárico.
a) Llenar la tabla, b) esbozar el diagrama
del
ciclo en los planos
VP
y
ST,
e)
calcular
el
rendimiento
r
del ciclo.
P k!'
T K
"
m·
Q kJ
--
L\UII..J
1
--
2
._-
3
- -
4
1
neto _ _
I
natos:
m
=
2kg.
R :=
2.08 kJlkgK. CI'=- 3. 12 kJfkgK
Sol"ción :
' )/I.ft)
l .
Con los datos de
C,.
y
R,
se
obtiene
C,.
::=C..
+
R ::=5.20
~
kgK
I
Oc
laeeuación de estado de gas ideal,
PV
=
mRT
dettnninamos:
a)
T.
~,;
•
(286
;;' )(8
m' )
'mR
(
kJ
1
(2 kg) 2_08 ---
kgK
550 ~ =550K
kJ
K
El proceSO
(1-+2)
es isoténnico; esto es quI':
b) T¡
=
r;
=
550
K
WIkJ
ó,Slld ....-
1
I
Durante este proceso el volumen disminuye en
5
m
l
,
lo que significa que:
De la ecuación de proceso!> politrópicos
~ V/~
=
~V:"
,con
" 1_.2 '"' l .
esto es
P:I'¡
=
P,Y;
determinamos:
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