Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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ENTROPÍA
La cantidad, T/P r es una función sólo de la temperatura y se define como el
volumen específico relativo v r . Por lo tanto,
a v 2
v 1
b
s
const.
v r2
v r1
(7-50)
Las ecuaciones 7-49 y 7-50 sólo son estrictamente válidas para los procesos
isentrópicos de gases ideales, y toman en cuenta la variación de los calores
específicos causada por la temperatura, por consiguiente ofrecen resultados más
exactos que las ecuaciones que van de la 7-42 a la 7-47. En la tabla A-17 los
valores de P r y v r se listan para el aire.
EJEMPLO 7-10 Compresión isentrópica del aire en el motor
de un automóvil
Se comprime aire en el motor de un automóvil a 22 °C y 95 kPa de una manera
reversible y adiabática. Si la razón de compresión V 1 /V 2 del motor es 8, determine
la temperatura final del aire.
Solución Se comprime aire isentrópicamente en un motor de automóvil. Se
determinará la temperatura final del aire a partir de una razón de compresión
dada.
Suposición En las condiciones especificadas, puede considerarse al aire
como un gas ideal. Por lo tanto, son aplicables las relaciones isentrópicas
para gases ideales.
Análisis En la figura 7-38 se ofrece un esquema del sistema, así como el
diagrama T-s para el proceso.
Este proceso es fácilmente reconocible como isentrópico porque es reversible
y adiabático. La temperatura final de este proceso isentrópico puede
determinarse a partir de la ecuación 7-50, con la ayuda de los datos para
volumen específico relativo (tabla A-17), como se ilustra en la figura 7-39.
Para los sistemas cerrados:
V 2
V 1
v 2
v 1
Con T 1 295 K: v r1 647.9
De la ecuación 7-50: v r2 v r1 a v 2
v 1
b 1647.92a 1 8 b 80.99 S T 2 662.7 K
Por consiguiente, durante este proceso la temperatura del aire aumentará
367.7 °C.
Aire
P 1 = 95 kPa
T 1 = 295 K
V 1
= 8
V 2
T, K
2
v 2 = const.
Compresión
isentrópica
FIGURA 7-38
Esquema y diagrama T-s para
el ejemplo 7-10.
295
1
v 1 = const.
s