Procesos Politropicos
Páginas: 4 (788 palabras)
Publicado: 23 de marzo de 2015
Problemas
PROCESOS POLITROPICOS
PROBLEMA 1
Un gas ideal de coeficiente adiabático γ = 1.4 con un volumen
específico inicial de 0.008
m3/mol se somete a un calentamiento isocóricoque hace variar
su presión entre 2.65 bar y 4.20
bar. Seguidamente el gas se expande adiabáticamente hasta un
volumen adecuado, y por último
se somete a una compresión isoterma hasta que recupera suvolumen específico inicial. Se pide:
A) Dibuje esquemáticamente en forma cualitativa los procesos
sufridos por este gas en un
diagrama p – v.
B) Determine presión, volumen y
temperatura delpunto común del
proceso adiabático y del
proceso isotermo sufrido por el gas.
Dato: R = 8,314 J/(K⋅mol)
C) Determine el rendimiento del ciclo
termodinámico que ha descrito el gas.
Apartado a)
v0 = v1 = v2 =0.008 m /mol 2.65 bar
P1 = 4.20 bar
P2 =4.20 bar
El gas describe un ciclo de
potencia (sentido horario) cuyos
puntos notables son 1, 2 y 3.
apratado B) (Determinacióncoordenadas punto 3)
Las temperaturas de los puntos notables se
determinan inmediatamente a partir de la
ecuación de estado del gas:
pV = nRT
RT
n
V
p =255 K 1 1 1 = = Rp v T
404 K 2 2 2 = = Rp v TLas temperaturas T3 y T1 son iguales, están
sobre la misma isoterma T3 = T1 = 255 K
Para obtener el volumen del punto 3:
γγ
2 2 3V3 p V = p
1 1 3V3 p V = p
Ecuación de la adiabática:
Ecuación de laisoterma:
1133pv=pv
γγγγ
2233pnv=pnv
1/( 1)
=
ISOTERMA
P
v
ADIABÁTICA
1
2
3
Apartado C)(Determinación del rendimiento)
Veamos cualitativamente trabajo
y calor en cada etapa del ciclo
1
2233
γ
p V p V Wad 1 2 2 3 3 −− = γ p v p v wad = 3100 J/mol
3
1
1 ln
1
3
1
3
V
V dV nRT
V
nRT W pdV
V
V
V
Visot = = = ∫ ∫
PROBLEMA 2
Un ciclo de Carnot reversible empleado como ciclo de potencia, que usa un gas ideal de
coeficiente adiabático 1.4 como fluido de trabajo, opera...
PROCESOS POLITROPICOS
PROBLEMA 1
Un gas ideal de coeficiente adiabático γ = 1.4 con un volumen
específico inicial de 0.008
m3/mol se somete a un calentamiento isocóricoque hace variar
su presión entre 2.65 bar y 4.20
bar. Seguidamente el gas se expande adiabáticamente hasta un
volumen adecuado, y por último
se somete a una compresión isoterma hasta que recupera suvolumen específico inicial. Se pide:
A) Dibuje esquemáticamente en forma cualitativa los procesos
sufridos por este gas en un
diagrama p – v.
B) Determine presión, volumen y
temperatura delpunto común del
proceso adiabático y del
proceso isotermo sufrido por el gas.
Dato: R = 8,314 J/(K⋅mol)
C) Determine el rendimiento del ciclo
termodinámico que ha descrito el gas.
Apartado a)
v0 = v1 = v2 =0.008 m /mol 2.65 bar
P1 = 4.20 bar
P2 =4.20 bar
El gas describe un ciclo de
potencia (sentido horario) cuyos
puntos notables son 1, 2 y 3.
apratado B) (Determinacióncoordenadas punto 3)
Las temperaturas de los puntos notables se
determinan inmediatamente a partir de la
ecuación de estado del gas:
pV = nRT
RT
n
V
p =255 K 1 1 1 = = Rp v T
404 K 2 2 2 = = Rp v TLas temperaturas T3 y T1 son iguales, están
sobre la misma isoterma T3 = T1 = 255 K
Para obtener el volumen del punto 3:
γγ
2 2 3V3 p V = p
1 1 3V3 p V = p
Ecuación de la adiabática:
Ecuación de laisoterma:
1133pv=pv
γγγγ
2233pnv=pnv
1/( 1)
=
ISOTERMA
P
v
ADIABÁTICA
1
2
3
Apartado C)(Determinación del rendimiento)
Veamos cualitativamente trabajo
y calor en cada etapa del ciclo
1
2233
γ
p V p V Wad 1 2 2 3 3 −− = γ p v p v wad = 3100 J/mol
3
1
1 ln
1
3
1
3
V
V dV nRT
V
nRT W pdV
V
V
V
Visot = = = ∫ ∫
PROBLEMA 2
Un ciclo de Carnot reversible empleado como ciclo de potencia, que usa un gas ideal de
coeficiente adiabático 1.4 como fluido de trabajo, opera...
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