TAREA 1 DE TERMODINAMICA FIN DE CICLO

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UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI 
FACULTAD DE AMTEMATICAS FISICAS Y QUIMICAS 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
ESTUDIANTE 
 
BARREZUETA HIDALGO GUIDO JOSUE 
TERMODINAMICA 
 “C” 
 
TAREA 1 
 
DOCENTE: 
 
CORDOVA GUAIGUA MANUEL 
 
PERIODO 
 
JUNIO – OCTUBRE 2020 
 
 
Calcule el trabajo total, en kJ, producido por el proceso isotérmico de la figura P4-6 
cuando el sistema consiste de 3 kg de oxígeno. 
 
De la ecuación de los gases ideales: 
𝑃 =
𝑅𝑇
𝑉
 
Para un proceso isotérmico 
𝑉1 = 𝑉2
𝑃1
𝑃2
= (0.2
𝑚3
𝑘𝑔
) (
600𝑘𝑝𝑎
200𝑘𝑝𝑎
) = 0.6
𝑚3
𝑘𝑔
 
 
Sustituyendo la ecuación de los gases ideales y este resultado en la integral para obtener 
el trabajo, obtenemos que: 
𝑊𝑏,𝑓𝑢𝑒𝑟𝑎 = ∫ 𝑃𝑑𝑉 = 𝑚𝑅𝑇 ∫
𝑑𝑉
𝑉
2
1
2
1
 
𝑀𝑃1𝑉1𝑙𝑛
𝑉2
𝑉1
= (3𝑘𝑔)( 200𝑘𝑃𝑎)(0.6𝑚3) ln
0.2𝑚3
0.6𝑚3
 (
1𝑘𝑗
1𝑘𝑝𝑎 . 𝑚3
) = −395𝑘𝐽 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene, al principio, 0.07 m3 de gas de nitrógeno a 
130 kPa y 120 °C. Entonces, el nitrógeno se expande en un proceso politrópico hasta un 
estado de 100 kPa y 100 °C.. Determine el trabajo de la frontera efectuado durante este 
proceso 
 
 
Para el proceso politropico del sistema Cilindro-Piston el trabajo de frontera es W 
= 1.87 kJ 
De la tabla anexa podemos notar que la constante de gas del nitrógeno es R =0.2968 
kJ/kg*K 
Del estado 1 calculamos la masa, usando Ecuación de gases ideales 
m = PV/RT 
m = 130KPa*0.07m³/ 0.2968 kJ/kg*K*(273k + 120°C) 
m = 0.078 kg 
Del estado 2 calculamos el Volumen 
V = mRT/P 
V = 0.078 kg * 0.2968 kJ/kg*K*(273k + 100°C) / 100KPa 
V = 0.08635 m³ 
EL indice politropico es n = 1.249, Calculamos el trabajo de frontera 
W = P₂V₂ - P₁V₁ / 1-N 
W = (100KPa*0.08635 m³) - (130KPa*0.07m³) / 1 - 1.249 
W = 1.87 kJ