Question

Un sistema cilindro-pistón contiene gas propano a 170 kPa, 310 K y a un volumen de 0.5 m3 . Posteriormente el gas se comprime lentamente de acuerdo a la relación PV1.2 = cte., a una temperatura final de 340 K. Encontrar la presión final y el trabajo realizado durante el proceso.

Answer 1

El valor de la presión del sistema de cilindro - pistón al final de la compresión es de P2 = 250.43 kPa, y el trabajo consumido es de W = -28.28 kJ

Explicación paso a paso:

Datos del enunciado:

Proceso politropico PV¹'²= c

P1 = 170KPa

T1 = 310 K

V1 = 0.5m³

T2 = 340 K

R = 0.18855 kJ/kgK

Con los datos suministrado podemos calcular el trabajo consumido, usando la siguiente ecuacion:

W = mR(T2 - T1) / 1 -n

suponiendo que la masa es m = 1kg

W = (1kg) (0.18855 kJ/kgK) (340 - 310 )K / 1 - 1.2

W = -28.28 kJ

Calculamos la presion:

-28.28 = P2V2 - P1V1 / 1 - n

(1 - 1.2)-28.28 kJ + (170 kPa*0.5m³)  = P2V2

P2V2 = 90.656 kJ

Relacion Politropica

P1/P2 = (V2/V1)¹'²

P2 = (V1/V2)¹'²P1

(V1/V2)¹'²P1V2 = 90.656 kJ

90.656 kJ V2⁰'² = (0.5m³)¹'²*170Kpa

V2 = 0.362 m³

P2 = 90.656 kJ / 0.362 m³

P2 = 250.43 kPa