Un dispositivo aislado de cilindro-émbolo contiene 1.34 kg de agua líquida saturada a 200 °C. Entonc se enciende una ristencia eléctrica colocada en el cilindro, durante 25.8 min, hasta que el volumen aumenta 14.6 vec. Determine la potencia nominal en W de la ristencia. Rputa con precisión de un decimal.
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Respuesta.
Para resolver este problema hay que suponer que la presión inicial es constante en todo el proceso, además hay que aplicar la ecuación de los gases ideales la cual es:
P*V = m*Ru*T
Datos:
m = 1.34 kg
Ru = 8.314 kJ/kg*K
T = 200 °C = 473 K
P*¨V1 = 1.34*8.314*473
P*V1 = 5269.58 kJ
Ahora en el estado 2 se tiene que:
V2 = 14.6*V1
Sustituyendo:
V2 = 14.6*(5269.58/P)
V2 = 76935.85/P
P*V2 = 76935.85 kJ
El trabajo es:
Trabajo = P*V2 - P*V1
Trabajo = 76935.85 - 5269.58
Trabajo = 71666.27 kJ
La potencia es:
Pot = Trabajo/t
t = 25.8 min = 1548 s
Sustituyendo:
Pot = 71666.27/1548
Pot = 46.3 kW
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