Question

Gas nitrógeno inicialmente a 20 psia y 100 °F ocupa un volumen de 1 pie3 en un contenedor rígido
provisto de una rueda de paletas para agitación. Después de que la rueda de paletas realiza 5 000 lbf ·
pie de trabajo sobre el nitrógeno, ¿cuál es su temperatura final

Answer 1

La temperatura al final del proceso es de T2 = 949 °R = 489°F

Explicación paso a paso:

Para el nitrógeno tenemos que

R = 0.3830 Psia ft³/lbm °R

Cv = 0.177 Btu/lbm °R

Convertimos a Rankine °R

100 °F + 459.67 = 559,67 °R

El balance de energía para el sistema es expresado:

Wp = ΔU = mCv(T2 -T1)

Calculamos la masa del nitrógeno

m = P1V/RT1

m = 20Psia*1ft³ / (0.3830 Psia ft³/lbm °R)*559,67 °R

m = 0.09325 lbm

Sustituimos en la ecuacion de energía

5000 lbf ft = 0.09325 lbm * 0.177 Btu/lbm °R(T2 -559.67 °R)

T2 = 949 °R = 489°F