Página 90 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 2.
Un sistema que consta de 4 kg de aire efectúa un ciclo del que solo
se
conocen las
cantidades indicadas en la tabla.
a) Llenar los espados vados en la tabla, b) esbozar el diagrama del ciclo en los planos
VP
y
ST,
e)
calcular ei rendimiento
r
del ciclo.
.P;kP
Vlm
J
7:1<.
,
6UIkJ
Q'kJ
. 1
75
O
¡ 2
3
,
3
,
s.s
1 1
1(
2 - 3 "" O
neto
.,
. I
Datos:
ni '"
4 kg,
R ;;
0.287
kJlkgK. C
p ""
1.004 kJlkgK,
Solucióll :
Pa.HJ l .
¡Y/k)
L\SIkJ"- '
,O
I
kJ
Se tienen como datos
R
y
el'
y
como
el' '"
el'
+
R
, entonces:
e
v
'"
el' -
R
'"
0.717 -–
kgK
La tabla muestra que
IV)..., '"
O . lo que implica que
o)
V, '"
V)
=
5.5
m
l
De
la ecuación de estado de gas ideal.
PV
'"
mRT
determinamos:
b)
T.
_
p¡v,
1 -
mR
(75
;;'-)(ssm' )
(4 k
g
)(0.287 -"'-)
kgK
kJ
359.32
kJ
=
359.32
K
K
Como f..U
1_ 1
=
O, enlonces el proceso (1 .......2) es isotermico, por lo que
e)
T¡ '"
T¡ :
359.32
K
Dc la ecuación de procesos politrópicos
p¡ vj"
=
~V:~
, coo /( '" 1 , esto es
p¡V¡
=
P¡V
1
se obtiene
(75
kp'l(s.s
m')
(3
m' )
137.5 kPa
88
