Problema 3.
Un sistema que consta de 2 kg de helio a la temperatura inicial de 500
K,
realiza los
siguientes cambios:
Pasa
del estado
1
al
2
mediante una expansión libre adiabática, duplieando su volumen; a
continuación llega al estado 3, al ponerlo en contacto térmico (a volumen constante) con
UD
almacén hasta que, al llegar al equilibrio su temperatura es de 1500
K;
finalmente, mediante
un
proceso isoentrópico llega al estado
4,
adquiriendo la temperatura inicial.
Llenar
la tabla indicando en la ultima columna si el proceso es reversible o irreversible.
I
I
1
2
I
. J
I
4
I
.1S/l..JK· ,
t
Si.<I~m<J
t lr1'({ ..
dort·~1
U",,'cr.(}
• 1
I
I
4
1,--_",1··
~_,--I-----,I
Datos:
m "
2kg,
R
=
2.08 kJlkgK,
e ,
,=
3.12
kJ!k~
Solució,, :
Poso
J.
e,=e~+R=5.20
kJ
k,,-
El estado inicial del sistema está earacteri7..ado por las variables
El proceso que lleva al sistema del estado 1 al 2 consiste en una expansión libre adiabática,
en la que
el
volumen se duplica, esto es:
a)
=7;
=500
K ,
El estado 2 del sistema queda caracterizado como:
La variación en la entropía del sistema para este proceso la calculamos como
165
1...,155,156,157,158,159,160,161,162,163,164 166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,...196