Otras carreras Problema de dos tanques y un pistón entre ellos

[azul]

Hola tengo el siguiente problema el cual no he podido resolver por falta de una ecuación. Les anexare el enunciado y quizás me puedan hechar una mano.

Un pistón flotante aislado divide un cilindro en dos volúmenes, cada uno de un metro cúbico, como se muestra en la figura. Uno contiene agua a 100ºC y ell otro aire a -3ºC y ambas presiones son de 200 kpa una tuberia con una válvula de seguridad que se abre a 400 kPa se encuentra del lado del cilindro que tiene agua. Suponga que no hay transferencia de calor al agua ¿cuanta transferencia de clar se requiere para llevar el aire a una temperatura de 1300 K?
Lo rojo es aire, lo azul es agua y las rayas significan adiabatico.

[Richard R Richard]

Re: Problema de dos tanques y un pistón entre ellos

Creo que el problema lo debes dividir en partes,

la primera es un proceso isocorico, donde

$\Delta V=0$ por ello el trabajo es$W= P\cdot\Delta V= 0$

Alli vale que

$\dfrac{P_f}{T_f}=\dfrac{P_i}{T_i}$

de esta relacion sacas que solo podras aumetar la presion hasta 400kpa por ende la temperatura solo llegara a 540°K , luego se acciona la valvula

La cantidad de calor entregada sale de

$\Delta U =Q-\Delta W= Q$

y $Q =N_m \cdot C_v \cdot \Delta T$

luego la presion permanece constante

y $\dfrac{V_f}{T_f}=\dfrac{V_i}{T_i}$

Como solo dispones del doble de volumen hasta desalojar toda el agua solo podras duplicar la temperatura hasta 1080°K

Aqui [Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

Luego te queda otro proceso isocorico de hasta llegar a 1300°K,

Los Procesos adiabaticos no intercabian calor con el medio, aqui la unica suposición de que esto sucede es para el agua, la cual al aumentarle la presion debería variar su volumen, pero al estar liquida a solo 100°c,no lo hara y mantendra el volumen. Si lo haria si fuera vapor.

Espero haberte sido de utilidad.

Saludos

[azul]

Re: Problema de dos tanques y un pistón entre ellos

Gracias, era así exactamente !