Necesitamos usar la primera ley de la termodinámica : Q - W = ΔU En un sistema abierto la energía interna es : Q - W = m·(h₂ + 0.
5·V₂² + g·z₂ - h₁ - 0.
5V₁² - g·z₁)Asumimos que las alturas son iguales y no se consideran los cambios cinemáticos o de movimiento, entonces : Q - W = m·(h₂ - h₁).
Sabemos que : Q = - 20 KJ / Kgm = 90 kg / minLa diferencia de entalpía en los gases ideales es : (h₂ - h₁) = R· (T₂ - T₁) Donde : T₁ = 310 KT₂ = 430 K R = 8.
31 J / mol·K1 mol de Helio es : 0.
004 kgSustituyendo en Q - W = m · R · (T₂ - T₁) : - 1800000J / min - W = 90 kg / min · 8.
31 J / mol·K · ( mol / 0.
004 kg)·(310K - 430K)W = + 20, 63 KJ / min W = 24237 KJ / min · (1min / 60s) El trabajo o la potencia necesaria es de : W = 403.
95 KW.