Problema termodinámica

[soldier45]

El problema es un ciclo de otto con los siguientes datos: Pmax=10 atm, Pmin=1 atm, Tmax=727ºC, Tmin=27ºC, n=1 mol, ideal atómico. Y se pide:
a)Cilindrada
b)Consumo de energía en el foco caliente y cesión en el frío (por ciclo)
c)Trabajo por cada ciclo
d)Rendimiento

El apartado "a" supongo que se hará con la formula PV=nRT, y calculando el volumen minimo con las presiones maxima y temperatura maxima, y el volumen maximo con las presiones y temperatura minimas. Pero el apartado b y los siguientes ya no se. Ayuda por favor

Gracias

[carroza]

Re: Problema termodinámica

El problema es un ciclo de otto con los siguientes datos: Pmax=10 atm, Pmin=1 atm, Tmax=727ºC, Tmin=27ºC, n=1 mol, ideal atómico. Y se pide:
a)Cilindrada
b)Consumo de energía en el foco caliente y cesión en el frío (por ciclo)
c)Trabajo por cada ciclo
d)Rendimiento

El apartado "a" supongo que se hará con la formula PV=nRT, y calculando el volumen minimo con las presiones maxima y temperatura maxima, y el volumen maximo con las presiones y temperatura minimas. Pero el apartado b y los siguientes ya no se. Ayuda por favor

Gracias

Hola

Basandote en la figura del ciclo de otto, http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Otto

la presión máxima se da en 3, y la presión mínima en 1. La temperatura máxima se da en 3 y la mínima en 1. Así que puedes utilizar ahi PV=nRT. Eso te da la respuesta a a).

Para b), calcula la variación de energia interna entre 3 y 2 (foco caliente) y entre 1 y 4
(foco frio).

Para c) Calcula la diferencia entre las integrales de las adiabaticas 3-4 y 2-1.

Para d), el resultado de c partido por el calor del foco caliente.

[soldier45]

Re: Problema termodinámica

muchas gracias por tu ayuda.

Por ultimo solo te voy a pedir que me digas si estos resultados que me han dado te parecen adecuados:
calor en el foco caliente= 45,5 J/ciclo
calor en el foco frio= -22,1 J/ciclo
trabajo para la expansión adiabatica= 63,6 J
trabajo para la compresion adiabatica= -40,4 J
rendimiento=51%

[carroza]

Re: Problema termodinámica

Bueno, no quiero hacer el problema, pero, a efectos de estimacion de orden de magnitud, tus volumenes son del orden de 22.4 l (1 mol en condiciones normales), y tus presiones son de entre 1 y 10 atmósferas, que son entre 10^5 y 10^6 Pascales, por lo que yo esperaria que tus trabajos fueran bastante más grandes de lo que te salen.

Además, la energía debe conservarse, con lo que Q1-Q2=W1-W2 estrictamente.

[soldier45]

Re: Problema termodinámica

Pero lo que debería cumplirse no sería: Qc-|Qf|=W=W1+W2 ??, porque esa operción sí que se cumple, sólo varía dos décimas por aproximaciones en los cálculos.

[carroza]

Re: Problema termodinámica

Bueno, a esas dos decimas me refiero.

De todas formas, ten cuidado con las unidades. No serán kiloJulios?

[soldier45]

Re: Problema termodinámica

Pues lo de las unidades la verdad no se.
A ver, por ejemplo, para obtener el calor en los focos, al aplicar:
Q=nCv(T2-T1),
despues de haber calculado la temperatura que no me daba como dato el problema, las unidades que he usado ahí son: moles, 3/2R, y kelvin. Y como constante R he usado 0,082.
¿Que unidades deberían salir con eso?

Luego también otra cosa, ¿como se si el gas es monotamico o diatomico?, porque yo he supuesto en todo momento que es monotamico usando como Cv= 3/2R, y como coeficiente adiabatico 5/3

[carroza]

Re: Problema termodinámica

Bueno, si tomas R=0.082, es que R esta en Atmosfera.Litro/Kelvin; Si sigues a si, con presiones en amosferas y volumen en litros, los trabajos y calores te dan en atmosferas.litro, una unidad algo antipática,

Pasa las atmosferas a pascales, y los volumenes a metros cubicos, y los trabajos te daran en Julios.


En tu enunciado hablas de "1 mol, ideal atomico". Imagino que querrás decir "Monoatómico".