Question

1. Una masa de 1.2 kg de aire a una presión de 150 kPa y 12 ºC está contenido en dispositivo hermético de gas de cilindro-émbolo sin fricción. Después el aire se comprime hasta una presión final de 600 kPa. Durante el proceso se trasfiere calor desde el aire para que la temperatura en el interior del cilindro se mantenga constante (PROCESO ISOTERMICO) a) Calcule EL TRABAJO realizado durante este proceso.

Answer 1

El trabajo realizado por el proceso de compresión del aire es W = -47,53 kJ

Explicación paso a paso:

Inicialmente calcularemos el volumen inicial usando la ecuación de gases ideales:

PV=mRT

V = mRT/P

m = 1,2kg

R = 0,0815kJ/kg.k

T = 10°C +273,15 = 283,15K

P1 = 150Kpa

P2 = 600Kpa

V1= 1,5kg * 0,0815kJ/kg.k * (283,15K) / 150Kpa

V1 = 0,23 m³

V2= 1,5kg * 0,0815kJ/kg.k * (283,15K) / 600Kpa

V2 = 0,058 m³

Calculamos el trabajo

W = P1V1 ln (V2/V1)

W =150Kpa*0,23m³ ln (0,058 m³/0,23m³)

W = -47,53 kJ