Como resolver ejercicios de termodinámica

Aire contenido en un cilindro se comprime desde una presión de 40 lb/pulg2 y un volumen inicial de 20 pie3 hasta un volumen final desconocido. El trabajo involucrado en el proceso es de -100BTU, la relación entre el volumen y la presión durante el proceso es PV1.4 = constante. Encuentre el volumen final.

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900.005 pts. Ing° Electricista util a otros....

En principio reduciríamos las unidades al SI...

V1= 20 pie^3 ..........................20 x (0.30 m/pie)^3 = 0.54 m^3

P1= 40 psi .............................. 40 x 6900 Pa/psi = 276000 Pa.

-100 BTU = -105000 Joules.

Ahora te vas guiando por el link:

http://laplace.us.es/wiki/index.php/Trabajo_en_termodin%C3%A1mica_(GIE) 

 

Con estado inicial VA= V1= 0.54 m^3 ......................................PA=P1= 276000 Pa

W ( 1-2) =- P1V1^1.4 ( V2^-0.4 - V1^-0.4) /( -0.4) = A x  B

A=( - 276000) (0.54)^1.4 =  - 116482 

B= ( V2^-0.4 - V1^-0.4) /( -0.4) =(V2^-0.4 - 0.54^-0.4) / (-0.4) = -2.5 (V2^-0.4 - 1.28) = -2.5V2^0.4 + 3.78.

Ahora realizas las cuentas W(1 - 2) = A x B e igualas a = -100 BTU= -105000 Joules y de allí podes despejar el volumen final V 2 de la transformación.

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