Página 76 - Solución de Problemas de Termodinámicas
Versión de HTML Básico
Problema 1.
Una masa de
5 kg
de un gas que inicialmente ocupa un volumen de
3
m
3
a la presión de
150
kPa, experimenta los siguientes cambios: una expansión isotérmica hasta duplicar su
volumen; luego, aumenta su presión en forma isocórica, hasta que la temperatura se
triplica; finalmente. mediante una expansión isoentrópica alcanza la presión inicial.
a) Llenar la tabla. b) esbozar los procesos descritos en los planos
VP
y
sr.
Dalos:
ni '"
5 kg,
R
=
0.3
kJ/kgK,
C r " 0.6 kJlkgK
Soll/ció,,:
Paso , .
De
la ecuación de estado de gas ideal.
PV
'"
mRT
determinamos:
RV
( 150
~
)(3
m' )
a)
T.
_.:.J..:...L -
-'----;;c..<---,-"
,-
mR
(5
k, )(0.3
~l
kgK
300
~"'300
K
kJ
K
El proceso
(1--Jo2)
es una expansión isotérmica en la que el volumen del sistema se duplica;
entonces:
De
la ecuación de procesos politrópicos
p¡ f7 '"
P,v," ,
con
K
=
I , esto es
~Vl
=
P¡~
obtenemos:
(150 k?')(3
m')
(6 m')
75 kPa
Como la temperatura es constante en este proceso: entonces
e)
llU
1 _
1
=
O
Calculamos el cambio en la entropía del sistema a partir de la ecuación
74
