Question

• Un dispositivo de cilindro-embolo contiene inicialmente 2 L de aire a 100 kPa y 25 °C. El aire se comprime ahora a un estado final de 600 kPa 150 °C La entrada de trabajo útil es de 1.2 kj. Suponiendo que el entorno está a 100 kPa y 25 °C, determine

Answer 1

Respuesta:

a) la energía del aire en los estados inicial y final;

m=(P1*V1)/(R*T1)

m=((100kPa)*(0,002m^3))/((0,287kPa.m^3/(kg.°K))*(298°K))= 0,00234kg

(P2*V2)/T2=(P1*V1)/T1

V2=(P1*V1*T2)/(P2*T1)=((100kPa)*(423°K)*(2l))/((600kPa)*(298°K))=0,473l

S2-So=Cp*In T2/T0-RIn*P2/(Po )

S2-So=(1.009kJ/(kg°K))In (423°K)/(298°K)-(0,287kPa.m^3/(kg.°K))In 600kPa/100kPa=

S2-So=-0,1608(kJ/(kg°K))

X2=m(Cv(T2-To)-To(S2-So))+ Po(V2-Vo)

X2=0,00234kg(0,722kJ/(kg°K) (423°K-298°K)-298°K(-0,1608(kJ/(kg°K))))+ 100kPa(0,000473-0,002)m^3 [kJ/m^3 .kPa]

X2=0,171KJ

b) el trabajo mínimo que se debe suministrar para llevar a cabo el proceso de compresión, y

Xent-Xsal-Xrev=ΔXsistema

Wrev=X2-X1

Wrev=0,171-0=0,171kJ

c) la eficiencia según la segunda ley de este proceso.

n=Wrev/W

n=(0,171 kJ)/(1.2 kJ)

n=14,3%

Explicación: