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Fecha: martes 27 de febrero del 2013 Valor: 20 %

1. En un depósito cilindro – émbolo sin fricción se expandehelio desde 1,0 a 3,0 ft3. El proceso se describe mediante P = 740 – 400 V + 60 V 2, donde P está en psia y V en pies cúbicos.
a) Calcúlese P para volúmenes de 1, 2 y 3 ft3 y represéntese elproceso en un diagrama PV.
b) Determínese las unidades de las constantes 400 y 60 de la ecuación.
c) Determínese el trabajo realizado en ft * lbf .

2. Un depósito cilindro – émbolosin fricción contiene oxígeno inicialmente a 160 psia y un volumen de 0,10 ft3 . Si el gas se expande hasta un volumen final de 0,20 ft3 , calcúlese el trabajo realizado en ft * lbf por el ejeconectado al émbolo.
La presión atmosférica exterior es 1 atm. Supóngase que los procesos entre los estados inicial y final son los siguientes: (a) la presión es constante, (b) el producto PV esconstante, (c) el producto PV 2 es constante, (d) Compárese los resultados representando los tres caminos en el mismo diagrama.

3. Durante un proceso cuasiestático en un dispositivo cilindro- émbolo lapresión está relacionada con el volumen mediante P = a – bV 2, donde a = 4,0 bar y b= 450 bar/m6.
a) Dedúzcase una ecuación simbólica para W en función de las magnitudes a, b, V1 y V2.
b)Calcúlese el trabajo necesario en N * m para expandir el gas desde 0,060 hasta 0,080 m3.
c) Determínese los valores de P en bar a 0,06; 0,07 y 0,08 m3 y represéntese el camino del proceso en eldiagrama PV.

4. Un gas a 100 kPa y 0,80 m3 (estado 1) se comprime hasta un quinto de su volumen inicial (estado 2) a lo largo de un camino dado por PV = constante. Después se añade calor apresión constante hasta que se alcanza el volumen inicial (estado 3). Finalmente el gas se enfría a volumen constante hasta el estado 1.
a) Represéntese el proceso en un diagrama PV.
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