Se tiene un refrigerante 134a en estado de vapor dentro de un arreglo cilindro - émbolo. El refrigerante sufre un cambio de estado yendo de un estado 1, donde = 31. 33℃ y = 243. 78 kJ / kg hasta un estado 2 donde = 50℃ y = 261. 62 kJ / kg. Durante el proceso, el cilindro transfiere 500 kJ / kg en forma de calor hacia los alrededores. Encontrar el trabajo por unidad de masa realizado sobre el refrigerante.
En resumen
Respuesta : Se realizó un trabajo de517. 84 kJ / kg sobre el sistema.
Respuesta :
Se realizó un trabajo de517.
84 kJ / kg sobre el sistema.
Explicación :
Para resolver este ejercicio, observamos al refrigerante como un sistema, y a este leaplicamos la primera ley de la termodinámica, sin tomar en cuenta los cambios de energía potencial y cinética, nos queda que : Q - W = ΔU (1)
Donde :
Q = Tasa de calor
W = Trabajo
ΔU = Delta de energía interna.
Teniendo que todos los datos son en función de la masa, la nomenclatura cambia y debe escribirse la formula en minúscula.
Teniendo los datos anteriores podemos decir que : q₁₂ - w₁₂ = Δu₁₂
Sustituimos datos y tenemos : - 500 kJ / kg - w₁₂ = (261.
62 - 243.
78)kJ / kg
Despejamos w₁₂, teniendo como resultado : w₁₂ = - 517.
84 kJ / kg
Nota :
1 - El calor es negativo ya que el sistema lo esta cediendo.
2 - El signo negativo del trabajo nos indica que se esta realizando sobre el sistema.
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