Question

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.

Answer 1

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