Ejercicios de exergía en sistemas cerrados

Ejercicio1

Una masa de 8kgr de helio sufre un proceso desde un estado inicial de 3m³/kg y 15°C

Hasta un estado final de 0, 5 m³/kg y 80°C. Suponiendo que el entorno esta a 25°C y 100Kpa, determine el aumento en el potencial de trabajo útil del helio durante este proceso.

Datos

mHe= 8kgr

V1=3 m³/kgr

T1=15°C +273=288K

V2=0, 5m³/kg

T2=80°C+273=353K

T₀=25°C+273=298K

P₀=100kPa

ɸ2-ɸ1= ??

Ejercicio 2

Se comprime gas oxígeno en un dispositivo de cilindro  émbolo, de un estado inicial de 12 pies³/lbm y 75°F a un estado final de 1. 5pies³/lbm y 525 °F. determine la entrada de trabajo reversible y el aumento en la exergía del oxígeno durante este proceso. Suponga que el entorno está a 14,7psia

Datos

V1=12 pies³/lbm

T1=75°C +460=535K

V2=1, 5pies³/lbm

T2=525°C+460=985K

T₀=75°F

P₀=14,7psia x 1Btu/5.4039psiaFT³=2,72

ɸ2-ɸ1=??

Ejercicio 3

Un recipiente rígido aislado de 1,2m3 contiene 2,13 kgr de Bióxido de carbono a 100kPa. Ahora se realiza sobre el sistema trabajo de rueda de paletas hasta que la presión en el recipiente sube a 120KPa. Determine

a)      El trabajo real de rueda de paleta durante este proceso y

b)       El trabajo mínimo de rueda de paletas con el cual se puede realizar este proceso entre los estados iniciales y finales. Tome T₀=298K

Datos:

V=1,2m³

m=2,13Kgr

T₀=298K

P1= 100Kpa

P2=120Kpa