PRESION EJERCICIO

PROBLEMA 4.39 (EQUIPO 3) Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene inicialmente vapor de agua a 200 kPa, 200 °C y 0.4 m. !n este estado, un resorte lineal " F #  x $ toca el émbolo, pero no e%erce &uer'a sobre él. !ntonces, se trans&iere calor lentamente al vapor de agua, (aci (acien endo do )ue )ue aume aument nten en su pres presi* i*n n y volu volume men, n, (ast (asta a 2+0 2+0 kPa kPa y 0. 0. m, m, respectivamente. epresente al proceso en un diagrama P -v con respecto a lneas de saturaci*n, saturaci*n, y determine a$ la temperatura &inal, b$ el traba%o e&ectuado por el vapor de agua y c $ el calor total trans&erido. Respuestas: a$ 0 °C, b$ 4+ k/, c $ 2 k/

a$ 13 0.4

m

3

P3200kPa 3200°c 3

Ѵ3.0045

m kg

U32+4. k/6kg V 1

m3 Ѵ 2

Ѵ  1

3

3 0.4

m

3

3

V  2

3

m

30.

P232+0kPa 1230.

m

3

3

Ѵ 2

6 .0045

m kg 30.702kg

m 3.207 kg

m

3

m 60.702kg3.207 kg

2303P

Ѵ 

3

dU3U2-U3Cv"2-$ Cv3Calor espec&ico a volumen constante 8u3u2-u3.407k/6k9"75k-47k$ U2-u3+72.7k/6k9

:$ 8ado )ue la curva del proceso es una lnea recta, ;, ser< el
=b3

2

200 + 250

"12-1$3

2

".-.4$

m

3

=b34+ k/

C$ 8e la ecuaci*n de la conservaci*n de la energa ❑ ❑Q

=( 0.3702 kg )( 3312−2654.6 ) kJ / kg + 45 kJ =288 kJ