Trabajo Prctico N 6: Transformaciones de un Sistema Gaseoso
Problema N 1Un compresor tiene que dar por hora 160 kg de aire a
la presin de 6 kg/cm2, siendo la presin inicial de 1 kg/cm2 y
partiendo de una temperatura de 10 C. Si la compresin es isotrmica
calcular la potencia terica necesaria para la compresin en CV y la
cantidad de calor que se debe eliminar por los sistemas de
refrigeracin.
Problema N 2El aire de la cmara de un rifle de aire comprimido
se expande de una manera reversible y de manera isotrmica a dos
veces su volumen inicial al acelerar el proyectil a lo largo del
can. Calcular la presin final, el trabajo y el calor generado. P=1
atm y T=273 K.
Sol: P2= 0.5 atm Q= 12.96 Kcal/kg W= 5536,84 Kgm/Kg
Problema N 3Al comenzar la carrera de compresin, el cilindro de
un motor diesel contiene 640 cm3 de aire a la presin atmosfrica de
1 atm y l temperatura de 27 C. Al final de la embolada el aire ha
sido comprimido adiabticamente hasta un volumen de 40 cm y la
presin aument hasta los 48 kg/cm2. Calcular el trabajo necesario
para efectuar la compresin y la temperatura final del aire. Sol :
T2= 909 K W= - 32.5 Kgm
Problema N 4Una masa de aire que se encuentra inicialmente a 1
atm y 27 C y volumen inicial de 850 litros, realiza una compresin
politrpica hasta 15 atm de presin) n= 1.25). Calcular: La
temperatura final, volumen final, trabajo de compresin y trabajo de
circulacin.
Problema N 5Un kilo de nitrgeno se encuentra a 1 atm de presin y
ocupa 1 m3, evoluciona hasta alcanzar un volumen de 2 m3. Calcular
los parmetros de los estados finales si realiza en una evolucin
adiabtica k = 1.4. Calcular: La temperaturas inicial y final, la
presin final, la cantidad de calor, la variacin de energa interna y
los trabajo realizados.
Sol : T1 = 341 K T2 = 259 K U= -14.68 Kcal W = 6268 Kgm Wc=
8775.7 Kgm
Problema N 6Un recipiente rgido contiene 10 kg de aire a 27 C y
recibe del medio exterior una cantidad de calor tal, que supresin
pasa de 1 atm a 2 atm. Determinar: El estado inicial y el estado
final del aire, la cantidad de calor que recibi desde el medio
exterior y el trabajo externo.
Sol : T2 = 600 K V= 8.5 m3 Q = 514.5 Kcal Wc= -87822 Kgm
Problema N 7Un recipiente rgido de paredes adiabticas contiene
0.5 m3 de cido sulfhdrico a una presin de 12 atm. Mediante paletas
colocadas en su interior y movida por un motor se agita el gas
hasta que la presin se eleve a 13 atm. Calcular la variacin de
energa interna que experiment la masa gaseosa, y el trabajo
desarrollado. Cp= 0.328 , Cv=0.270 , K=Cp/Cv.Sol : T1 = 2523 K T2 =
2733 K U= 56.3 Kcal W = -24047 Kgm
Problema N 8Un globo que contiene 100 kg de hidrgeno a 27 C, est
sometido a la presin de atmosfrica normal. Suponiendo que la
temperatura del gas desciende a - 23 C. Calcular: El estado inicial
y el estado final del hidrogeno, el calor desarrollado y el trabajo
externo. Transformacin isobrica.
Sol : V1 = 1221.8 m3 V2= 1018 m3 Q = -17105 Kcal W= -2103905
Kgm
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