3.2 Un gas se comprime sin fricción en un cilindro, desde una presión de 1 bar y un volumen de 0.1 m3 hasta una presión de 10 bar. El proceso es de tal forma que pV = C. donde C es una constante. Determine el trabajo hecho por y sobre el sistema y dibuje mediante un esquema el proceso en un diagrama presión- volumen. P  1bar
V  0.1m3
P2  10bar proceso _ pV  C

W
W
W
W
W

 p2 V dp p1 p2 1dp
C
p1 p2 p1
−
C  cte
W  ? sistema esquema _ P /V
W  −(0.1m3 )(1bar)ln(10bar) − ln(1bar)
W  −0.1m3 * 2.3025(bar)2 *
106 dinas / cm2
1bar
*
*

1dina 1m3
W  −23.025KJ

3.4 El esquema de un medidor tipo venturi aparece en la figura P.3.4. Si A1 y
A2 son las áreas de sección transversal en donde se registran las presiones p1 y p2, y p es la …ver más…

Calcule la potencia del motor a 2000 rpm.

P  F.v
T  400Sen 
 2 3000 
T  346.41N − m
P  ?
T  N −m
N  rpm →2000 T  F.d
T
r
P  346.41*  
 60 
P  72.55Kw
3.26 Un sistema cerrado desarrolla un ciclo compuesto por cuatro procesos.
Complete la siguiente tabla si el trabajo total neto desarrollado por el sistema durante este ciclo es igual a 200 kJ y calcule la eficiencia térmica. Proceso Q kJ W kJ ΔU kJ

1–2 180 70 110
2–3 90 -40 130
3–4 120
4–1 0 50 -50

200

Calor en sistema cerrado es igual a:

Q = ΔU + W

1-2
∆U Q −W
∆U 180 −70
∆U 110kJ 

2 −3

W Q −∆U
W 90 −130
W  −40kJ 

 

W
Q

100
3 −4

W 120kJ 
200
270
  74.07%

Q 0
∆U  −W
∆U  −50kJ 

3.28 Un acumulador eléctrico de 12 volts suministra una corriente de 10 amperes a una resistencia durante 0.20 h.

a) Indique si el acumulador desarrolla un trabajo positivo, negativo o cero durante este proceso.
b) Si el sistema incluye tanto el acumulador como la resistencia, indique si el trabajo es positivo, negativo o cero.

a) El Acumulador es una fuente de electricidad que aporta al sistema entonces este hace un trabajo positivo.

b)
R 

R 

∆E
I
12
10

1.2Ω
∆E  IR
∆E ⋅ I  I 2 ⋅ R
∆E ⋅ I W
W  I 2 ⋅ R
W  (1.2Ω ⋅102
W 120W

El trabajo es positivo.

3.30 Cierta cantidad de aire en un cilindro se expande sin fricción desde 60 bar de presión absoluta y un cierto volumen hasta que éste se hace ocho veces más grande. La densidad del aire al iniciarse el proceso es de