Se tienen 45 kg de aire sometidos a una presión de 1 atmosfera absoluta y a una temperatura de 0°C. Si la temperatura al final del proceso es de 150°C, Calcula la presión final, la variación de la energía interna, el trabajo efectuado, el calor y la variación de entropía, representa gráficamente el proceso. Investiga los datos necesarios para el Aire.
En resumen
Para el proceso la presión final es P2 = 355, 67 kPa , con una variación de energía de Δu = 144, 79 kJ / kg , el trabajo es W = 6831 kJ , el calor es Q = 6831 kJ , y la variación de entropia Δs = 0, 34 kJ / kg.
Para el proceso la presión final es P2 = 355, 67 kPa , con una variación de energía de Δu = 144, 79 kJ / kg , el trabajo es W = 6831 kJ , el calor es Q = 6831 kJ , y la variación de entropia Δs = 0, 34 kJ / kg.
KExplicación paso a paso : Suponiendo que se trata de un sistema cerrado donde se conserva la masa, entonces : m1 = m2 = m = 45kgCalculamos la presión en estado final usando la ecuación de gas idealPV = mRTPv = RTDonde ; R = 0, 082 kJ / Kg.
KT1 = 0°C + 273, 15K = 273, 15 KP1 = 1 atm = 101, 325 kPaV1 = mRT / PV1 = 45kg * 0, 082 kJ / Kg.
K * 273, 15 K / 101, 325 kPaV1 = 9, 95 m3En tabla (interpolando) @273, 15Kh1 = 273.
26 kJ / kgu1 = 194.
85 kJ / kgEn tabla @150°C - > 423, 15Kh2 = 424.
46 kJ / kgu2 = 302.
99 kJ / kgPodemos calcular la presión desde la ecuación de la entalpiah = u + Pv = u + PVP2 = h2 - u2 / V2 (1)P2 = mRT2 / V2 (2)Igualando 1 y 2h2 - u2 / V2 = mRT2 / V2424.
46 kJ / kg - 302.
99 kJ / kg / V2 = 45kg * 0, 082kJ / kg.
K * 423, 15K / V2V2 = 4, 39 m3Sustituyendo en 2P2 = 355, 67 kPaCalculo variación de energíaΔu = u2 - u1 Δu = 339.
64 kJ / kg - 194.
85 kJ / kgΔu = 144, 79 kJ / kgCalculo del calorQ = mCp (T2 - T1)Q = 45kg * 1, 012 kJ / kg.
K * (423, 15 - 273, 15)KQ = 6831 kJCalculo del trabajoQ - W + m (h1 - h2) = m (u1 - u2)para este caso el calor es igual al trabajo Q = W = 6831 kJ, (suponemos un sistema cerrado)Calculo variación de entropiaΔs = Cln(T2 / T1) - RLn(P2 / P1)Δs = 1, 012 kJ / kg.
K * ln(423, 15 / 273, 15) - 0, 082kJ / kgK * Ln(355, 67kPa / 101, 325kPa)Δs = 0, 34 kJ / kg.
K.
Datos : m = 300 gr de aire T1 : 20°C T2 = 300°C Ce = 717 Ce : calor especifico Q : calor de intercambio Q = m * Ce * ( Tf - Ti) Tf : temperatura final Ti : temperatura inicial Q = 300 * 717 ( 300 - 20) Q = 0, 3 kg * 717…
aire (gas ideal) enfria → Vcte a - b expande →Pcte b - c adiabatico de c - a a) como se compara la To y Tf = ? B) Q = ? W = ? ΔU = ? Durante el proceso abca . a) Vo = 0. 06 cm³ * 1m³ / 10⁶ cm³ = 6 * 10⁻⁷ m³ Vf = 0. 02…
El calor latente de una sustancia es : a) la energía que hay que suministrar por unidad de masa para que una sustancia cambie fase a presión constante. Explicación : El calor latente es la energía térmica que se…