Un recipiente rígido aislado, de 60 pies3, contiene aire a 75 psia y 120 °F. Entonces se abre una de sus válvulas y se deja escapar el aire hasta que la presión en el interior baja a 30 psia. Durante este proceso, la temperatura del aire se mantiene constante mediante un calentador eléctrico de resistencia en el interior del recipiente. Determine el trabajo eléctrico efectuado durante este proceso. .
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En resumen
El trabajo eléctrico efectuado durante este proceso es Wc = 39. 4JExplicación paso a paso : Estamos en presencia de un problema de gases ideales, el cual se resuelve mediante la ecuación : PV = mRTInicialmente calculamos la masaP = 75Psia * 6. 89476Kpa / 1Psia = 517.
El trabajo eléctrico efectuado durante este proceso es Wc = 39.
4JExplicación paso a paso : Estamos en presencia de un problema de gases ideales, el cual se resuelve mediante la ecuación : PV = mRTInicialmente calculamos la masaP = 75Psia * 6.
89476Kpa / 1Psia = 517.
107KpaV = 60ft³ * (0.
3048m / 1ft)³ = 18.
288m³ T = (120°F - 32 ) * 5 / 9 = 48.
9°C + 273.
15 = 322.
05°KR = 0.
0815 kJ / kg°Km = (517.
107Kpa * 18.
288m) / (0.
0815 kJ / kg°K)(322.
05°K)m = 360.
3 kgcalculamos volumen especificovi = V / m = 18.
288m³ / 360.
3 kgvi = 0.
0507m³ / kgCalculamos la masa que queda hasta que se estabiliza la presiónP = 30Psia = 206.
843 KpaCalculamos volumen especificov = RT / Pvf = (0.
0815 kJ / kg°K)(322.
05°K) / 206.
843Kpavf = 0.
12689m³ / kgDel diagrama P vWt = Waire + Wcalentador = A1 + A2Wt = (206.
843 Kpa - 517.
107Kpa)(0.
12689m³ / kg - 0.
0507m³ / kg) / 2 + 517.
107Kpa * (0.
12689m³ / kg - 0.
0507m³ / kg)Wt = - 11.
82J + 39.
4J . : .
Wa = - 11.
82J ; Wc = 39.
4JWt = 27.
58 J.
El trabajo eléctrico efectuado durante este proceso es Wc = 39.
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