Página 36 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema
2
Un sistema que consta de 3 kg de helio, inicialmente a 300
K
Y4m
3
efectúa los siguientes
cambios:
Isobáricamente aumenta su temperatura en
1SO
K;
seguidamente ocurre un enfriamiento
isoentrópico e isotérmicamente retoma a su estado inicial.
a) Llenar la tabla, b) esbozar el ciclo en los planos
VP
y sr;
calcular: c) el rendimiento
r
del
ciclo, d) el rendimiento
re
de un ciclo de Camot operando a las temperaturas extremas.
OJitos:
m
'"
3 kg,
R
=
2.08 kJlkgK,
el' '"
3.12 kJlkg.K
SolucióIl:
Paso l .
6SlkJK'¡
I I
Se conoce el volumen y la temperatura en
el
estado inicial por lo que de la ecuación de
estado de gas ideal,
PV '"
mRT
detenninamos.
a)
P.
~
mR7;
,
V,
(3
k
g
)( 2.08
~l ( 300
K)
kgK
kJ
(
')
- 468 ----r"'468kPa
4m
m
Como el proceso (1
~2)
es isobárico. entonces:
b)
p¡ '"
P¡
=468 kPa
En este proceso la temperatura aumenta en 150
K,
esto es que:
6.7;....
1 '"
T¡
-
I; '"
150K ;
de donde:
De la ecuación de estado de gas ideal
PV
'"
mRT
calculamos:
34
