Página 94 - Solución de Problemas de Termodinámicas
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Problema 3.
Un sistema que consta de 4 kg de aire inicialmc[ltc a ¡27
e
C, experimenta el ciclo ilustrado
en el plano
ST
con un rendimiento de 60
%.
Sabiendo que en la expansión isoténnica su volumen se triplica, detenninar:
a)
La temperatura máxima alcanzada por el sistema, b) la variación en la entropía del
sistema en la compresión isotérmica,
e)
el calor neto, d) el trabajo realizado por el sistema
en la expansión isotérmica,
e)
la variación en la energía interna debida a la compresión
isoentrópica.
T
]11
4
,L-J,
+-------------~ s
Dalos:
m
==
4 kg,
R
=
0.287
kJlkgK. C
p '"
1.004
kJlkgK
Solución :
PUl'O
l .
Dadoquc CI' =C~ + R.
entonces
R =C,.-C,. =O.717
kJ
k,K
Como ilustra
el
diagrama
ST,
el sistema opera a la temperatura mínima
~,."
=
7;
=.
T
1
= (127+ 273)
K
", 400
K
El rendimiento
re
del ciclo, está dado como: r,
T
T
T
=
l -~
=
1_ ...l.; asi que
-'!!!L '"
¡ -'i-
T."..
T¡
T",,,,
De donde la temperalUra máxima alcanzada por el sistema es:
al
92
