UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

TERMODINAMICA I

Ing. Federico G. Salazar


Ejemplo 2.1 [MORAN: 2000; pp. 43]

Un gas en un arreglo cilindro - pistón sufre un proceso de expansión para la cual es dada la relación entre presión y volumen siguiente

PVη= constante

La presión y volumen iniciales son 3 bar y 0.1 m3 respectivamente, y el volumen final es 0.2 m3. Determine el trabajo para el proceso, en kJ, si: a) n = 1.5; b) n = 1.0; c) n = 0

Solución.


Ejemplo 2.2 [MORAN: 2000; pp. 61]

Para cuatro kilogramos del mismo gas del problema anterior, se sabe que el cambio en la energía interna específica para el proceso en el cual n = 1.5, corresponde a Δu = -4.6 kJ/kg. Asumiendo que no hay un cambio significativo en la energνa cinética o potencial, determine la transferencia de calor neto para este proceso.

Solución.


Ejemplo 2.3 [MORAN: 2000; pp. 62]

Aire está contenido en un dispositivo vertical pistón - cilindro que posee una resistencia eléctrica. La atmósfera ejerce una presión de 14.7 lb/in2 en la parte superior del pistón, que tiene una masa de 100 lb y una área superficial de 1 pie2. Corriente eléctrica pasa a través del resistor y el volumen del aire se incrementa en 1.6 pie3 mientras la presión permanece constante. La masa de aire es 0.6 lb y su energía interna específica se incrementa en 18 Btu/lb.

El aire y el pistón están en reposo al principio y al final. El material del dispositivo es un compuesto cerámico y por lo tanto muy buen aislante. La fricción entre el cilindro y el pistón puede ser ignorada y la aceleración de la gravedad es g = 32.0 pie/s2. Determine el calor transferido desde el resistor al aire, en Btu, para un sistema consistente en:

a) aire solamente; b) aire y el pistón

Solución.