Question

En un cilindro con un pistón movible se encuentra 1.1 kg de gas ideal a una presión de 5.5 bar y una temperatura de 180.5°C el gas se expande politrópicamente y reversiblemente a una presión de 1 bar y una temperatura de 39.5°C los datos físicos del gas son: Cp=1000 J/Kg.°C , Cv=73 J/Kg.°C R=287 J/Kg°C. a).Calcular el exponente politrópico b) Los volúmenes antes y después en (m³/kg) c) El trabajo de cambio de volumen

Answer 1

Datos:

m = 1,1 kg
P1 = 5,5 bar = 550000 N/m²
P2 = 1 bar = 100.000 N/m²
T1 = 180,5° C +274 = 454,5 K
T2 = 39,5° C +274 = 313,5 K
Cp=1000 J/Kg.°C
Cv=73 J/Kg.°C
R=287 J/Kg°C

a).Calcular el exponente politrópico 

Para un proceso adiabatico, sin fricción y con un gas ideal con calores específicos constantes, el exponente politrópico es igual al cociente de los calores específicos.

K = Cp / Cv 
K = 1000 J/Kg.°C  / 73 J/Kg.°C 
K = 17,70

 b) Los volúmenes antes y después 
P* V = m* R*T

V1 = m* R* T1 /P1
V1 = (1,1 kg * 287 J/kg °C * 180,5 °C) / 550000 N/m²
V1 = 0,10 m³

V2 =m * R * T2 /P2
V2 = 0,12 m³