Question

Una cantidad de vapor de agua igual a los últimos tres dígitos de su cédula en lbm, se encuentra a una presión de 280psia contenida en un cilindro de 2.0pies3. El agua es calentada a presión constante hasta una temperatura de 500°F. Calcule el cambio de entropía involucrado en el proceso.

Answer 1

El cambio de entropía en el proceso descripto es de 4,21 MJ/K.

Desarrollo:

La cantidad de vapor de agua en juego es igual a los últimos tres dígitos de su cédula, así que en este caso adoptaré 681 lbm, que equivalen a 309kg, contenidas en un cilindro de:

$2ft^3=(0,3041m)^3=0,028m^3$

Que se calienta a presión constante, hasta 500°F que equivale a 533K. Si consideramos que el vapor de agua se considera un gas ideal tenemos:

$p_iV_i=nRT_i\\\\T_i=\frac{p_iV_i}{nR}=\frac{1,93x10^{6}.0,028}{17167.8,31}=0,38K\\\\n=\frac{309kg}{18\frac{g}{mol}}=17167mol.\\280psi=1,93x10^{6}Pa$

Tenemos que la variación de entropía es:

$\Delta S=\int\limits^{T_2}_{T_1} { \frac{\delta Q}{T}} \,$

Es decir la integral de la cantidad de calor que hubo que aplicar, nos queda:

$\delta Q=mC_p.d T\\\\\Delta S=mC_p\int\limits^{T_1}_{T_1} {\frac{1}{T}} \, dT =mC_pln(\frac{T_2}{T_1})$

Reemplazando:

$C_p=1,88\frac{kJ}{kg.K}\\\\\Delta S=309kg.1,88\frac{kJ}{kg.K}ln(\frac{T_2}{T_1})=4209\frac{kJ}{K}$

Answer 2

Respuesta: como hago para saber el resultado final no se como lo remplazaste.

es que multiplico los 309kg * 1,88 y no me da ese resultado que colocas.

ni tampoco se de donde sacaste el 1,88

gracias quedo atenta

Explicación: