T1 1. Trabajo de un sistema serrado en un proceso a p=cte reversible:

Transcripción

1 4.3.- PROCESO A PRESION CONSANE Llamado también proceo ióbaro ó iobárico, pp p pp W VCE pce V Fig.. Proceo a Preión Contante en Diagrama a)volumen- Preión y b) Entropía - emperatura La función p, V, de ete proceo: p p V V CE ó ea: V CE rabajo de un itema errado en un proceo a pce reerible: w p dv > p p p CE > W p ( V ) (J) Ec. Del º principio para lo itema errado: d du +d w itema errado en un proceo a pce reerible u -u + p - p u+p -(u+p ) h h Como h e una propiedad, entonce la relación reultante ire para todo lo itema en un proceo a preión contante: dh Si la ubtancia gaeoa e un ga ideal: dcp d Para itema abierto en proceo a preion contante: ddh+dw+dec+dep{como: ddh dw-[dep+dec]

2 Para itema abierto reerible: Donde: dp : donde para un proceo a preión cte>dp0, por lo tanto: dp 0 ariación de entropía, ólo para proceo reerible: p Cp ln( ) R ln( ) (J/kg K) p Por lo tanto para cualuier itema en proceo a pcte reerible: Cp ln( ) (J/kg K) 3- PROCESO A EMPERAURA CONSANE Llamado también proceo iotérmico, p p pcte Vcte p V w Fig. 3. Proceo a emperatura Contante en Diagrama a)volumen- Preión y b) Entropía - emperatura La función p, V, de ete proceo: p p V p p V CE ó ea: p V CE rabajo de un itema errado en un proceo a CE reerible: W p dv > depejando p de la ecuación p,v,: p CE V de w: ; por lo tanto la integral

3 V CE dv W dv CE V V CE p e tendrá: CE [lnv ln] ;por logaritmo y abiendo: V W p ln[ ] (J) Ec. Del º principio para lo itema errado: d du +d w> como: du C d, y d0,por lo tanto: w (J/kg) Ya ue el trabajo e dependiente del tipo de itema y proceo, para todo lo itema en un proceo reerible a CE: V Q p ln[ ] Como para proceo reerible CE: p CE > d(p )0 > p d+dp0, lo ue ignifica: p d- dp dp p dv Por lo tanto para un itema abierto en un proceo reerible a CE: dp p ln( ) Sin olidar ue para itema abierto reerible: La ariación de entropía, para todo lo itema ólo para proceo reerible a CE: PROCESO ISENROPICO p ln( ) (J/kg K) Llamado también proceo a entropía contante ó ioentrópico: 0 y

4 p p p V w SS Fig..4. Proceo Ientrópico en Diagrama: a)volumen - Preión y b) Entropía - emperatura La función p, V, de ete proceo, tiene la iguiente ecuacione: Donde: p V γ CE > p γ p V γ CE γ Cp/C, Exponente Ientrópico del Ga p p ( ) γ γ ( ) V V γ rabajo de un itema errado en un proceo reerible a CE: W p dv W p V p V γ Ec. Del º principio para lo itema errado: (J) d du +d w Como d0: dw - du Si la ubtancia gaeoa e un ga ideal: dw -C d Para itema abierto en proceo a preion contante: ddh+dw+dec+dep{como: d0 dw -[dh+dep+dec] Para itema abierto reerible: Donde para un itema abierto en un proceo reerible a CE:

5 γ ( p p dp γ Ec. Del º principio para lo itema abierto reerible: ddh-dp, como d0: -dpdh d0

6 4.6.- PROCESO POLIROPICO E un proceo donde arían imultáneamente la temperatura, preión, olumen y entropía; eto eento dan origen a lo denominado proceo Politrópico ue e aproximan a la Ley reerible de: p V n CE ó p n p V n CE Donde el Exponente Politrópico, n, teóricamente puede ariar de: n + Pero en término reale, y epecialmente en lo proceo de Compreión y Expanión de lo MCI, u rango de ariación normalmente etá limitado dentro del rango de: n γ Eto ignifica ue el proceo Politrópico generalmente etará definido entre lo proceo a emperatura Contante e Ientrópico, como e puede er claramente en la Fig. 5 a). p p pv γ CE pv n CE p V w pvce Fig Proceo Politrópico en Diagrama a)volumen- Preión y b) Entropía - emperatura La otra expreione p,,, para ete proceo n n p p V rabajo de un itema errado en un proceo reerible politrópico: n

7 W p dv W p V p n (J) Ec. Del º principio para lo itema errado: d du +d w De donde, al igual ue para lo proceo a p y CE, la relación del calor deducida ire para todo lo itema en un proceo politrópico: d Cn d Donde, Cn calor epecífico politrópico y: n Cn γ n C Para itema abierto en proceo politrópico: Para itema abierto reerible: ddh+dw+dec+dep Donde para un itema abierto en un proceo reerible politrópico: n ( p p dp n Donde la ariación de entropía, ólo para proceo reerible: Cn ln( ) (J/kg K)