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UNIDAD 1 FASE 3 DESARROLLAR Y PRESENTAR PRIMERA FASE
SITUACIÓN PROBLEMA
TERMODINÁMICA
PRESENTADO POR
EDWIN FERNANDO YARA CORTES COD 7716695
PRESENTADO A
GRUPO
201015_
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
MAYO 2020

3. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene 0.85 kg de aire, en un principio a 1.5
MPa y 350°C. Primero se expande el aire isotérmicamente hasta un valor igual a
los últimos tres dígitos de su cédula en kPa (695). Después, el mismo gas se
comprime en un proceso politrópico con un exponente politrópico de 1.2, hasta la
presión inicial; por último, se comprime a presión constante hasta llegar a la
temperatura inicial. Con base en esta información realice los siguientes pasos:
Últimos 3 dígitos de mi cedula: 695
3.1. Dibuje el recorrido del gas en cada uno de sus pasos en un diagrama Presión
– Temperatura (PT).
3.2. Investigue la ecuación de trabajo que aplicaría en cada uno de los pasos, se
recomienda revisar las páginas 166 a la 173 en el libro guía del curso
Termodinámica de Yunus Cengel que se encuentra en el Entorno de
Conocimiento.
Lasecuacionesdetrabajo paralos tres procesosson :
Expansión Isotérmica
W = P ₁ V ₁ ln ( V ₂ / V ₁ )
Proceso politropico

W = mR ( T ₂ − T ₁ )/ 1 − n = P ₂ V ₂ − P ₁ V ₁ / 1 − n
Proceso Isobarico
W = Po
(
V 2 − V 1
)
Contanteuniversal del airees :
R = 0.287 kJ / kg°k
3.3. Calcular el trabajo para cada uno de los procesos usando en cada caso la ecuación
seleccionada.
Trabajo para el proceso 1
P ₁ = 1.5 MPa
T ₁ = T ₂ = 350 °C
m = 0.85 kg
Calculamos los volúmenes, con la ecuación de los gases ideales PV = mRT
V ₁ = mRT / P ₁
V ₁ = 0.85 kg ∗ 0.287 kJ / kg° K ( 350 + 273 ) ° K / 1500 kPa
V ₁ = 0.01013 m ³
V ₂ = mRT / P ₂
V ₂ = 0.85 kg ∗ 0.287 kJ / kg° K ( 350 + 273 ) ° K / 707 kPa
V ₂ = 0.02149 m ³
W = 1500 kPa ∗ 0.01013 m ³ln ( 0.02149 m ³ / 0.01013 m ³ )
W = 349.84 kJ
Trabajo para el proceso 2

P ₂ = 695 kPa
V ₂ = 0.02149 m ³
P ₃ = 1500 kPa
n = 1.2
Proceso politropico
P ₂ V ₂ ⁿ = P ₃ V ₃ ⁿ
V ₃ = P ₂ V ₂ ⁿ / P ₃
V