Para el sistema de cilindro pistón con resorte, con volumen inicial de 1ft³ y final de la mitad del original se tiene que : Cambio de energia esΔu = - 78.
9 BTU / lbmCambio de entalpia esΔu = - 110.
7 BTU / lbmExplicación paso a paso : Datos del enunciado : Vo = 1ft³k = 5lbf / inD = 10 inPo = 250PsiaTo = 460 °FR = 0.
3704 Psia ft³ / lbm RVf = Vo / 2 = 0.
5ft³Cv = 0.
171 BTU / lbm °RCp = 0.
24 BTU / lbm °RConvertimos °F a °R460 °F + 460 = 920 °RCalculamos la masaPV = mRTm = PV / RTm = 250Psia * 1ft³ / 0.
3704 Psia ft³ / lbm R * 920 °Rm = 0.
7336 lbmPara calcular la presión final necesitamos la presión ejercida por el resortePres = Fres / AFres = kΔxΔx = Δv / AΔx = 4(0.
5 - 1)ft³ (12in / 1ft)³ / π(10in)²Δx = - 11 in (Compresion del resorte)Fres = 5lbf / in * - 11 in = - 55 lbfPres = 4 * - 55 lbf / π(10in)²Pres = - 0.
7 PsiaPf = 250Psia + ( - 0.
7Psia)Pf = 249.
3 PsiaCalculamos temperatura final, sabiendo que la masa es constantePoVo / To = PfVf / TfTf = PfVfTo / PoVoTf = 249.
3 Psia * 0.
5ft³ * 920°R / 250Psia * 1ft³Tf = 458.
7 °RCv = 0.
171 BTU / lbm °RCp = 0.
24 BTU / lbm °RCambio de energiaΔu = CvΔTΔu = 0.
171 BTU / lbm °R (458.
7 - 920) °RΔu = - 78.
9 BTU / lbmCambio de entalpiaΔu = CpΔTΔu = 0.
240 BTU / lbm °R (458.
7 - 920) °RΔu = - 110.
7 BTU / lbm.