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Mensaje |
Jackson666
Nivel 9
Edad: 37
Registrado: 01 Feb 2009
Mensajes: 1980
Ubicación: Martínez
Carrera: Electricista
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Buenas, ¿cómo va?.
Tengo una duda, tal vez medio boluda, con esto y quería ver si alguien me podía dar una mano.
El enunciado del ejercicio es el siguiente: Un tanque rígido y adiabático (1) contiene inicialmente 100 Kg de aire, supuesto gas perfecto, a una presión de 10 bar y a una teperatura de 60°C. Se lo comunica con un cilindro también adiabático (2) que inicialmente contiene 10 Kg de aire, a una temperatura de 20°C y está cerrado por un pistón sin roce y adiabático que mantiene una presión de equilibrio de 2 bar. Luego de abrir la válvula se llega al equilibrio termodinámico. Calcular: (a) Volúmenes iniciales ![[tex]V_{1}[/tex]](images/latex/2a7bf07cbccdcf42440515fdd639bc76ebb7d10d_0.png "[tex]V_{1}[/tex]") y ![[tex]V_{2}[/tex]](images/latex/e2bf5d5a4856cc462a31635348da9cb3f4248a48_0.png "[tex]V_{2}[/tex]") ; (b) Temperatura final ![[tex]T_{f}[/tex]](images/latex/40d2f1d65229c9827e01c7c66cbe7a8555aded6c_0.png "[tex]T_{f}[/tex]") ; (c) Volúmen final![[tex]V_{f}[/tex]](images/latex/a74be23bfc84abc2d4f90b6d7dcdcda3b2b142df_0.png "[tex]V_{f}[/tex]") .
Para (a) no tengo dramas. Mi duda está en el planteo de (b) y (c). Como es adiabático, voy a tener que ![[tex]\Delta U = m_{t} \cdot c_{v} \cdot (T_{f} - T_{i}) = -P(V_{f} - V_{i})[/tex]](images/latex/cbd6f219f54bedaa702f3aeb8287bc33e8c850ba_0.png "[tex]\Delta U = m_{t} \cdot c_{v} \cdot (T_{f} - T_{i}) = -P(V_{f} - V_{i})[/tex]") . Ahora, ¿de dónde saco ![[tex]T_{i}[/tex]](images/latex/a101cd506650e17b55479755a9ee3ab1dbedaffc_0.png "[tex]T_{i}[/tex]") y ![[tex]V_{i}[/tex]](images/latex/ae3d95136ca5567e5c945de8165f48d2aed9e1af_0.png "[tex]V_{i}[/tex]") ?.
Intuitivamente haría que fuera la suma de los volúmenes iniciales de cada masa de aire... Pero aunque fuera así, no entiendo de dónde saldría la temperatura inicial.
Pareciera como que me falta una ecuación, pero no veo de dónde sacarla la verdad. ¿Algún consejo?.
Gracias!
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Santi_ala
Nivel 3
Registrado: 31 Mar 2012
Mensajes: 28
Carrera: Informática y Sistemas
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El item B, lo calculas igualando el calor que tenes en el tanque, con el calor que tenes en el cilindro, ya que el problema te dice que llega al equilibrio termodinamico eso implica que mt.c.(Tf-Ti)=mp c(Tf-Ti);
donde mt, es la masa que contiene el tanque 100Kg
mp,masa que contiene el piston 10kg
Ti, las respectivas temperaturas iniciales, y Tf es la misma por(Equi T);
PD: no se si se entiende ya que soy nuevo en el foro y no encuentro como escribir las ecuaciones mil disculpas
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koreano
Nivel 9
Registrado: 15 Jul 2010
Mensajes: 1796
Carrera: No especificada
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La temperatura final la encontrás igualando el intercambio de calores tal que:
![[tex]\Delta Q_1 = \Delta Q_2[/tex]](images/latex/e9804236e100839de80269c393b342bc90df1216_0.png "[tex]\Delta Q_1 = \Delta Q_2[/tex]")
![[tex]m_1 c_v (T_f - T_{1i}) = m_2 c_v (T_f - T_{2i})[/tex]](images/latex/d06961274207f5940fec7d274e92d901c1413cae_0.png "[tex]m_1 c_v (T_f - T_{1i}) = m_2 c_v (T_f - T_{2i})[/tex]") .
Para el volumen final, el trabajo es contra la presión de equilibrio (constante) del primer recipiente con el pistón, y el volumen inicial es la suma de los volumenes.
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