Problema
J.
Se desea variar la presión desde un valor de 936 kPa hasta 500 kPa; para un sistema que
consta de ) kg de helio inicialmente a 4 ml. Para lograrlo se proponen dos fonnas alternas,
partiendo el sistema de las mismas condiciones iniciales.
Forma
i)
El sistema
se
pone en contacto ténnico (a volumen constante) con un almacén
hasta que ambos alcanzan el equilibrio.
Forma
il)
El
sistema experimenta una expansión libre :ldiabática.
a) Para
la
Forma
(i),
detenninar la temperatura del almacén, b)
para
la
Forma
(;1),
detenninar el volumen final del sistema,
e)
indique por medio de cálculos cual de las dos
fonnas de variar la presión del sistema se desvia menos de un proceso reversible.
Datos :
m =
3 kg.
R-..
2.08 kJlkgK,
el'=
3.12 kJlkgK
Solució,,:
Paso
J.
De
la ecuación de estado
PI'
=
mRT
, se dctenn ina la temperatura inicial
V
[936
~
)(4
m' )
kJ
T=~-
m
",600 kJ=6ooK
, mR
(Jk
)(',08 -"'--)
-
g
kgK
K
Por
10
tanto el estado inicial del sistema.
para
ambas fonnas de variar la presión, es
(~ ,~,
7;)=(9J6 kJ" , 4
m',
600
K)
Solución:
Formo
i):
~~"", ' AI_ci>f~
':'"4 r,
TII".
-J:r¡
d l
'
liado
(P V T)
intercambia energía calorifica (manteniendo
Estan o e sistema en e es
" " . .
constante su volumen) con un almacén ténnico cuya temperatura cs
T_
hasta que alcanzan
el equilibrio.
1 .
.
de
De
la ecuación de estado se determina la temperatura final .de Sistema, misma que
acuerdo con la Ley Cero coincide con la temperatura del almacen; esto es
In
1...,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176 178,179,180,181,182,183,184,185,186,187,...196