Página 181 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 4.
Un sistema que consta de 3 kg de helio inicialmente a 1560 kPa
y
1000
K.
efectúa los
cambios que se describen a continuación:
1-2:
el sistema se pone en contacto térmico (a volumen constante) con
un
almacén hasta
que,
al
llegar al equilibrio su presión ha aumentado en 468 kPa;
2-3:
el sistema se expande libremente, disminuyendo su presión en 675 kPa
3--4:
el sistema se pone en contacto termico (a volumen constante) con un almacén
hasta
que. al llegar al equilibrio su prt:sión ha disminuido en 520 kPa.
Llenar la tabla indicando en la última columna
si
el prrx:cso es reversible o irreversible.
P kP
Pm'
l. 'ilkJK '
;
,
1 I
I
I
Si.wema
Alrv.ledoff.\
(/n;w,.,·o
I
; 2
1
I
il
,
i
4
I
1......4L __
1
.1_ _
J
Datos:
m
""
3 kg,
R
"=
2.08 kJlkgK,
el'''''
3. 12
kJlk.gK
Soludó,,:
Paso
J.
De la ecuación de estado de gas ideal, se tiene que:
mRT..
~
(l
k
g
)( 2.08
E-](I OOO
K)
kgK
lif)()
de Pro;;eslJ
.~
I
I
I
El sistema pasa del estado l al
2
debido a l.a
intera~ción
únicamente térmica con un
almacén hasta que, al llegar al equilibrio,
[a
preslón del sIstema
ha
aumentado
en 468 kPa; esto significa que:
b) V¡
=
V¡
=
4 m},
y
ó.p¡~¡
'"
Pz
-
P¡ '"
468 kPa ; de donde:
e)
p¡ '"
p,
+
t.P¡_1
=
(1560+ 468) kPa
=
2028 lePa
De la ecuación de estado de gas ideal, determinamos:
1300
~ = 1300K
kJ
K
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