PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE SUSTANCIAS PURAS.pdf

FACULTAD DE EL ECTROMECÁNICA ECTROMECÁNICA ASIGNAT URA: TERMODINÁMICA. PROBLEMAS RESUELTOS RESUELTOS SOB RE SUSTANCIAS SUSTANCIAS PURAS.

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JUAN CARLOS ORTEGA DAZA INGENIERO QUÍMICO

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5) Se considera un cilindro fijo y rígido, de paredes metálicas, provisto de un pistón también rígido y que puede desplazarse en el interior del cilindro con rozamiento despreciable. El cilindro contiene una cierta cantidad de agua, que inicialmente, a la presión de 1,0 MPa, ocupa un volumen de 1.234 cm3, siendo el volumen especifico inicial de 0,2678 m3/kg. El agua se comprime a presión constante, según un proceso cuasiestático, hasta que se convierte en vapor saturado. Hállense: a) Las temperaturas inicial y final, en grados Celsius. b) Las variaciones en la energía interna y entalpia, en kJ. c) El trabajo desarrollado y el calor absorbido, en kJ. NOTA: Represéntese, esquemáticamente, el proceso en un diagrama P-v. SOLUCIÓN:

Se considerara el sistema formado por la masa de agua contenida en el interior del cilindro; se trata de un sistema cerrado. Puesto que las paredes del cilindro son rígidas, y también lo es el pistón de cierre, el único tipo de trabajo que el sistema puede intercambiar con su entorno es el de expansión debido al desplazamiento del pistón. Puesto que las paredes del cilindro son metálicas, por tanto buenas conductoras del calor, el sistema podrá intercambiar calor con su entorno. DATOS:  

La sustancia considerada es agua. El proceso es cuasiestático y no hay rozamiento entre el cilindro y el pistón de cierre. Por tanto, puesto que también el pistón de cierre se debe encontrar permanentemente en equilibrio, la presión exterior ejercida por el entorno sobre el pistón de cierre habrá de ser siempre idéntica a la presión ejercida por el agua sobre la cara interna de aquel.


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