Una máquina térmica que utiliza aire, sigue el ciclo mostrado en la figura. Si la temperatura en el
estado 1 es 200 [K] y la sustancia de trabajo se puede considerar como gas ideal, determine:
Las temperaturas en los otros tres estados del ciclo
Respuestas
Las temperaturas en los otros tres estados del ciclo son :
T2 = 600°K ; T3 = 1800°K ; T4= 600°K .
Las temperaturas en los otros tres estados del ciclo se calculan mediante la aplicación de la ecuación de estado : P*V= m*R*T , como no se conoce la masa se despeja el producto m*R ,que es constante por que es la misma masa, de la siguiente manera :
T1 = 200ºK
P1 = 1 atm = 101325 Pa
V1 = 100 L= 0.1 m3
P1*V1= m*R*T1
se despeja m*R :
m*R = P1*V1/T1
m*R = 101325 Pa * 0.1 m3 / 200°K= 50.6625 Pa*m3/°K
Ahora : P2*V2 = m*R*T2
se despeja T2 :
T2 = P2*V2/m*R
T2 = 3*101325 Pa*0.1m3/50.6625 Pa*m3/°K
T2 = 600°K
T3 = P3*V3/m*R
T3 = 3*101325 Pa * 0.3 m3 /50.6625 Pa*m3/ °K
T3 = 1800°K
T4 = P4*V4/m*R
T4 =101325 Pa * 0.3 m3 /50.6625 Pa*m3/ °K
T4= 600°K