Question

La masa de un pistón de 70Kg cuya área transversal es de 0,06 m2 ejerce presión sobre
una masa de aire de 0,012Kg contenido en un cilindro. La masa de aire tiene un volumen
inicial de 12 L pero a medida que el calor fluye del sistema al medio a razón de 3KJ, el
volumen se reduce a 3400 cm3
. La presión atmosférica es de 1,1 bar, considerando un
sistema sin fricción del pistón sobre el cilindro, calcule el trabajo específico del aire. (En
el proceso trabaje con todos los decimales que encuentre).​

Answer 1

El trabajo específico del aire sobre el pistón es de 946J.

Explicación:

Como la presión atmosférica no varía prácticamente podemos considerar que la compresión del aire dentro del cilindro es isobárica. Entonces, el trabajo que la atmósfera ejerce sobre el pistón es:

$W=\int\limits^{V_2}_{V_1} {P} \, dV =P(V_2-V_1)$

La presión atmosférica es de 110 kPa y los volúmenes inicial y final son 0,012 y 0,0034 metros cúbicos respectivamente en unidades MKS, entonces, el trabajo es:

$W=1,1\times 10^5Pa(0,012L-0,0034L)=946J$