calculos de temperatura

Ecuaciones de estado y calorimetría
Ejemplo 5-1
Hay un oxigeno gaseoso en un tanque de 3m3, a 10°C y 0.6 MPa a presión manométrica. La presión atmosférica es 101 kPa. ¿Cuántos kilogramos del gashay en el tanque?
Solución
Primero comprobaremos que se puede superar un gas perfecto. De acuerdo con la tabla B-5 las propiedades criticas de oxigeno son
Pc= 50.14atm = 50.14*101.325= 508.4 kPa.Tc=154.78 K
Ya que el oxígeno está a 20°c, o 393 K, y su presión es 0.6MPa o 6 kPa más la presión atmosférica de 101 kPa (701 kPa), de acuerdo con la primera de las dos condiciones mencionadas paraun gas perfecto, se puede suponer que se trata de un gas perfecto en este caso. Entonces, si se usa cualquiera de las ecuaciones
(5-2) y la masa molecular del oxígeno en la tabla B-1(PM=16.2*2=32.0), se llega a
R=RU/PM R= 8.3143 kj/kg.mol.k R= 0.26kj/kg.k 32kg/kg.molO bien, si R = 0.26 kj/kg.k en latabla B-4, se puede aplicar la ecuación (5-1) para calcular la masa. En este caso,
m= pV RT
Ósea,
m = (701 kPa) ( 3m3 )
(0.260 kj/kg) (293 K)
Los kilopascales y loskilojoules se pasan a sus unidades básicas, y entonces
m = (701 x 103 N/m2) ( 3m3 )
(260 N.m/kg.k) (293 K)
respuestam = 27.6 kg
Ejemplo 5-2
Un gas perfecto a 10 psia y 40 °F estáencerrado e3n un tanque rígido de 3 pie3. Este gas se calienta a 540 °F y 20 psia, y en estas condiciones, su densidad es 0.1 lbm/ pie3.
Calculas la masa y la constante del gas para este material.Solución
Como el gas esta dentro de un volumen constante ( 3 pie3) podemos usar la relación entre densidad, volumen y masa para determinar la masa entonces.
P= m/v
De donde:
m = pV
sustituyendovalores en esta ecuacion resulta
m = (0.1 lbm/ pie3) ( 3 pie3)
Respuesta
m = 0.3 lbmAhora podemos calcular la constante del gas, a partir de la ecuación del gas perfecto (5-1):
pV= mRTes posible...