Proceso politrópico: 11 conceptos importantes

Definición Proceso politrópico

“Un proceso politrópico es un proceso termodinámico que obedece a la relación: PVⁿ = C, donde p es la presión, V es el volumen, n es el índice politrópico y C es una constante. La ecuación del proceso politrópico puede describir múltiples procesos de expansión y compresión que incluyen la transferencia de calor ”.

Ecuación politrópica | Ecuación de estado politrópica

El proceso politrópico se puede definir mediante la ecuación

$PV ^ n = C$

el exponente n se llama índice politrópico. Depende del material y varía de 1.0 a 1.4. Este es un procedimiento de calor específico constante, en el que se fija la absorción de calor del gas que se tiene en cuenta debido al aumento unitario de temperatura.

Índice politrópico

Algunas relaciones importantes entre la presión [P], el volumen [V] y la temperatura [T] en el proceso politrópico para un gas ideal

La ecuación politrópica es,

$PV ^ n = C$

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

………………………. Relaciones entre presión [P] y volumen [V]

$\\\\PV^n=C\\\\ \\\\PVV^{n-1}=C\\\\ \\\\mRTV^{n-1}=C\\\\ \\\ \TV^{n-1}=C\\\\ \\\\T_1 V_1^{n-1}=T_2 V_2^{n-1}$

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^{n-1}$

………………………. Relaciones entre volumen [V] y temperatura [T]

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

………………………. Relaciones entre presión [P] y temperatura [T]

Trabajo politrópico

La ecuación del gas ideal para el proceso politrópico está dada por

$\\\\W=\\int_{1}^{2}Pdv\\\\ \\\\W=\\int_{1}^{2}\\frac{C}{V^n}dv\\\\ \\\\W=C[\\frac{V^{-n+1}}{-n+1}]^2_1\\\\ \\\\W=\\frac{P_1V_1V_1^{-n+1}-P_2V_2V_2^{-n+1}}{n-1}\\\\ \\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

Transferencia de calor politrópica

Según 1^st ley de la termodinámica,

dQ = dU + W

$\\\\dQ=mC_v [T_2-T_1 ]+\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{mR}{\\gamma -1 } [T_2-T_1 ]+\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{\\gamma-1}+ \\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=P_1 V_1 [\\frac{1}{n-1}-\\frac{1}{\\gamma -1}]-P_2 V_2 [\\frac{1}{n-1}-\\frac{1}{\\gamma-1}]\\\\ \\\\dQ=\\frac{\\ gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1 V_1-P_2 V_2}{n-1}\\\\ \\\\dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

Proceso politrópico vs isentrópico

El proceso politrópico es un proceso termodinámico que sigue la ecuación

PVⁿ = C

Este proceso toma en consideración las pérdidas por fricción y el factor de irreversibilidad de un proceso. Es un proceso real de la vida real seguido por el gas en condiciones específicas.

El proceso isentrópico, también conocido como proceso adiabático reversible, es un proceso ideal en el que no se produce transferencia de energía o calor a través de los límites del sistema. En este proceso, se supone que el sistema tiene un límite aislado. Dado que la transferencia de calor es cero. dQ = 0

Según la primera ley de termodinámica,

$\\Delta U=-W=\\int Pdv$

Proceso politrópico vs proceso adiabático

El proceso politrópico es un proceso termodinámico que sigue la ecuación

PVⁿ = C

Este proceso toma en consideración las pérdidas por fricción y el factor de irreversibilidad de un proceso. Es un proceso real de la vida real seguido por el gas en condiciones específicas.

El proceso adiabático es una condición especial y específica del proceso politrópico en el que.

Al igual que en el proceso isentrópico, también en este proceso, no se produce ninguna transferencia de energía o calor a través de los límites del sistema. En este proceso, se supone que el sistema tiene un límite aislado.

Eficiencia politrópica

"Eficiencia politrópica bien definida como la relación entre el trabajo ideal de compresión para un cambio de presión diferencial en un compresor de etapas múltiples, y el trabajo real de compresión para un cambio de presión diferencial en un compresor de etapas múltiples".

En términos simples, es una eficiencia isentrópica del proceso para una etapa infinitesimalmente pequeña en un compresor de múltiples etapas.

$\\eta_p=\\frac{\\frac{\\gamma-1}{\\gamma}ln\\frac{P_d }{P_s}}{ln\\frac{T_d }{T_s}}$

Donde, γ = índice adiabático

P_d = Presión de entrega

P_s = Presión de succión

T_d = Temperatura de entrega

ts = Temperatura de succión

Cabeza politrópica

Cabezal politrópico se puede definir como el cabezal de presión desarrollado por un compresor centrífugo cuando el gas o el aire se comprime politrópicamente. La cantidad de presión desarrollada depende de la densidad del gas que se comprime y eso varía con la variación en la densidad del gas.

$H_p=53.3*z_{avg}*\\frac{T_s}{S}(\\frac{\\gamma \\eta _p}{\\gamma -1})[(\\frac{P_d}{P_s} )^\\frac{\\gamma -1}{\\gamma \\eta _p}-1]$

Dónde,

γ = índice adiabático

z_avg = Factor de compresibilidad medio

η = Eficiencia politrópica

P_d = Presión de entrega

P_s = Presión de succión

S = Peso específico del gas

T_s = Temperatura de succión

Proceso politrópico para aire | Proceso politrópico para un gas ideal

Se supone que el aire es un gas ideal y, por lo tanto, las leyes del gas ideal se aplican al aire.

Vea también Leva y seguidor: definición, tipos, principio de funcionamiento, ventajas, aplicaciones

La ecuación politrópica es,

$PV ^ n = C$

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

………………………. Relaciones entre presión [P] y volumen [V]

$\\\\PV^n=C\\\\ \\\\PVV^{n-1}=C\\\\ \\\\mRTV^{n-1}=C\\\\ \\\ \TV^{n-1}=C\\\\ \\\\T_1 V_1^{n-1}=T_2 V_2^{n-1}$

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^{n-1}$

………………………. Relaciones entre volumen [V] y temperatura [T]

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

………………………. Relaciones entre presión [P] y temperatura [T]

Ejemplos de procesos politrópicos

1. Considere un proceso politrópico que tiene un índice politrópico n = (1.1). Las condiciones iniciales son: P₁ = 0, V₁ = 0 y termina con P₂= 600 kPa, V₂ = 0.01 m³. Evaluar el trabajo realizado y la Transferencia de Calor.

Respuesta: El trabajo realizado por el proceso Polytropic viene dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{0-600*1000*0.01}{1.1-1}=60kJ$

La transferencia de calor viene dada por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

$\\\\dQ=\\frac{1.4 -1.1}{1.4 -1}*60=45\\;kJ$

2. Un pistón-cilindro contiene oxígeno a 200 kPa, con un volumen de 0.1 m³ ya 200 ° C. La masa se agrega de tal manera que el gas se comprime con PV^1.2 = constante hasta una temperatura final de 400 ° C. Calcule el trabajo realizado.

Respuesta: El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$\\\\\\frac{P_1V_1}{T_1} =mR \\\\mR=\\frac{200*10^3*0.1}{200}\\\\ \\\\mR=100 J/( kg.K) \\\\ \\\\W=\\frac{100*[400-200]}{1.22-1}\\\\ \\\\W=90.909 kJ$

3. Considere el argón a 600 kPa, 30 ° C se comprime a 90 ° C en un proceso politrópico con n = 1.33. Encuentra el trabajo realizado en el gas.

Respuesta: El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

para Argón a 30 ° C es 208.1 J / kg. K

Suponiendo m = 1 kg

el trabajo realizado es

$W=\\frac{1*208.1[90-30]}{1.33-1}\\\\ \\\\W=37.836\\;kJ$

4. Suponga que se almacena una masa de 10 kg de xenón en un cilindro a 500 K, 2 MPa, la expansión es un proceso politrópico (n = 1.28) con una presión final de 100 kPa. Calcule el trabajo realizado. Considere que el sistema tiene calor específico constante.

Respuesta: El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

Lo sabemos,

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

$\\\\\\frac{T_2}{500}=[\\frac{100}{2000}]^\\frac{1.28-1}{1.28} \\\\\\\\T_2=259.63\\;K$

para el xenón a 30 ° C es 63.33 J / kg. K

Suponiendo m = 10 kg

el trabajo realizado es

$\\\\W=\\frac{10*63.33*[259.63-500]}{1.28-1}\\\\ \\\\W=-543.66\\;kJ$

5. Tenga en cuenta un cilindro-pistón que tiene un volumen inicial de 0.3 que contiene 5 kg de gas metano a 200 kPa. El gas se comprime politrópicamente (n = 1.32) a una presión de 1 MPa y un volumen de 0.005. Calcule la transferencia de calor durante el proceso.

Respuesta: politropico Transferencia de calor es dado por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\dQ=\\frac{1.4-1.32}{1.4 -1}\\frac{100*1000*0.3-10^6*0.005}{1.32-1} \\\\\\\\dQ=15.625\\;kJ$

6. Tenga en cuenta un cilindro-pistón que contiene 1 kg de gas metano a 500 kPa, 20 ° C. El gas se comprime politrópicamente a una presión de 800 kPa. Calcule la transferencia de calor con exponente n = 1.15.

Respuesta: La transferencia de calor politrópica viene dada por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

Sabemos que R para metano = 518.2 J / kg. K

$\\frac{T_2}{T_1}=[\\frac{P_2}{P_1}]^\\frac{n-1}{n}$

$\\\\\\frac{T_2}{20+273}=[\\frac{800}{500}]^\\frac{1.15-1}{1.15}\\\\\\\\T_2=311.52\\;K$

$\\\\dQ=\\frac{1.4 -1.15}{1.4 -1}\\frac{1*518.2*[311.52-293]}{1.15-1}\\\\\\\\dQ=39.997\\;kJ$

7. Se almacena 1 kg de helio en una disposición de pistón - cilindro a 303 K, 200 kPa se comprimen a 400 K en un proceso politrópico reversible con exponente n = 1.24. El helio es un gas ideal con características por lo que se fijará el calor específico. Encuentra el trabajo y la transferencia de calor.

Respuesta: El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}\\\\W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

R para helio es 2077.1 J / kg

$\\\\W=\\frac{2077.1*[400-303]}{1.24-1}=839.494\\;kJ$

La transferencia de calor politrópica viene dada por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}W_{poli}$

$dQ=\\frac{1.4 -1.24}{1.4 -1}*839.494=335.7976\\;kJ$

8. Suponga que hay aire almacenado en un cilindro con un volumen de 0.3 litros a 3 MPa, 2000 K. El aire se expande siguiendo un proceso politrópico reversible con exponente, n = 1.7, en este caso se observa una relación de volumen de 8: 1. Calcule el trabajo politrópico para el proceso y compárelo con el trabajo adiabático si el proceso de expansión sigue a la expansión adiabática reversible.

Respuesta: se nos da con

$\\\\V_1=0.3 \\;liters=0.3*10^{-3} m^3\\\\ \\\\V_2/V_1 =8\\\\ \\\\V_2=8*0.3*10^{-3}=2.4*10^{-3} m^3$

Relaciones entre presión [P] y volumen [V]

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

$\\\\\\frac{P_2}{3}=[\\frac{0.3}{2.4}]^{1.7}\\\\\\\\P_2=0.0874\\;MPa$

El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{3*10^6*0.3*10^{-3}-0.0874*10^6*2.4*10^{-3}}{1.7-1}=986.057\\;kJ$

El trabajo adiabático realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{\\gamma-1}$

$\\\\W=\\frac{3*10^6*0.3*10^{-3}-0.0874*10^6*2.4*10^{-3}}{1.4-1}=1725.6\\;kJ$

Para el proceso de expansión el Trabajo realizado mediante proceso adiabático reversible es mayor que el Trabajo realizado mediante proceso Politrópico reversible.

Vea también Ejemplo de transformador: lista exhaustiva de ejemplos

9. Un recipiente cerrado contiene 200 L de gas a 35 ° C, 120 kPa. El gas se comprime en un proceso politrópico hasta que alcanza los 200 ° C, 800 kPa. Encuentre el trabajo politrópico realizado por el aire para n = 1.29.

Respuesta: Relaciones entre la presión [P] y el volumen [V]

$\\\\P_1V_1^n=P_2V_2^n\\\\ \\\\\\frac{P_2}{P_1}=[\\frac{V_1}{V_2}]^n$

$\\\\\\frac{800}{120}=[\\frac{200}{V_2}]^{1.29} \\\\\\\\V_2=45.95\\;L$

El trabajo politrópico realizado está dado por

$\\\\W=\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$\\\\W=\\frac{120*1000*200*10^{-3}-800*1000*45.95*10^{-3}}{1.29-1}=-44\\;kJ$

10. Una masa de 12 kg de gas metano a 150 ° C, 700 kPa, experimenta una expansión politrópica con n = 1.1, hasta una temperatura final de 30 ° C. ¿Encontrar la transferencia de calor?

Respuesta: Sabemos que R para metano = 518.2 J / kg. K

La transferencia de calor politrópica viene dada por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{P_1V_1-P_2V_2}{n-1}$

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$dQ=\\frac{1.4-1.1}{1.4 -1}\\frac{12*518.2*[30-150]}{1.1-1}=-5.596\\;MJ$

11. Un conjunto de cilindro-pistón contiene R-134a a 10 ° C; el volumen es de 5 litros. El refrigerante se comprime a 100 ° C, 3 MPa siguiendo un proceso politrópico reversible. calcular el trabajo realizado y la transferencia de calor?

Respuesta: Sabemos que R para R-134a = 81.49 J / kg. K

El trabajo politrópico realizado está dado por

$W=\\frac{mR[T_2-T_1]}{n-1}$

$W=\\frac{1*81.49*[100-10]}{1.33-1}=22.224\\;kJ$

La transferencia de calor politrópica viene dada por

$dQ=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W$

$dQ=\\frac{1.4 -1.33}{1.4 -1}*22.224=3.8892\\;kJ$

12. ¿Es un proceso politrópico de naturaleza isotérmica?

Respuesta: Cuando n se convierte en 1 para un proceso politrópico: bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, PV = C representa la temperatura constante o proceso isotérmico.

13. ¿Es reversible un proceso politrópico?

Respuesta: los procesos politrópicos son internamente reversibles. Algunos ejemplos son:

norte = 0: P = C: Representa un proceso isobárico o un proceso de presión constante.

n = 1: VP = C: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, el PV^γ = C representa la temperatura constante o Proceso isotérmico.

n = γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, representa la entropía constante o proceso isentrópico o proceso adiabático reversible.

n = Infinito: Representa un proceso isocórico o un proceso de volumen constante.

14. ¿Es un proceso politrópico adiabático?

Respuesta: cuando n = γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales PV^γ = C, representa la entropía constante o proceso isentrópico o proceso adiabático reversible.

14. ¿Qué es la eficiencia politrópica?

Respuesta: La eficiencia politrópica se puede definir como la relación entre el trabajo ideal de compresión y el trabajo real de compresión para un cambio de presión diferencial en un compresor de etapas múltiples. En términos simples, es una eficiencia isentrópica del proceso para una etapa infinitesimalmente pequeña en un compresor de múltiples etapas.

En términos simples, es una eficiencia isentrópica del proceso para una etapa infinitesimalmente pequeña en un compresor de múltiples etapas.

$\\eta_p=\\frac{\\frac{\\gamma-1}{\\gamma}ln\\frac{P_d }{P_s}}{ln\\frac{T_d }{T_s}}$

Donde, γ = índice adiabático

P_d = Presión de entrega

P_s = Presión de succión

T_d = Temperatura de entrega

T_s = Temperatura de succión

15. ¿Qué es Gamma en el proceso politrópico?

Respuesta: En un proceso politrópico cuando n = γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales PV^γ = C, representa la entropía constante o proceso isentrópico o proceso adiabático reversible.

16. ¿Qué es n en proceso politrópico?

Respuesta: El proceso politrópico se puede definir mediante la ecuación,

PVⁿ = C

el exponente n se llama índice politrópico. Depende del material y varía de 1.0 a 1.4. También se denomina proceso de calor específico constante, en el que el calor absorbido por el gas que se toma en consideración debido al aumento unitario de temperatura es constante.

17. ¿Qué conclusiones se pueden sacar para un proceso politrópico con n = 1?

Respuesta: cuando norte = 1: PVⁿ = C : Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales se convierte en PV = C representa la temperatura constante o proceso isotérmico.

18. ¿Qué es un proceso no politrópico?

Respuesta: El proceso politrópico se puede definir mediante la ecuación PVⁿ = C, el exponente n se llama índice politrópico. Cuándo,

n <0: El índice politrópico negativo denota un proceso en el que el trabajo y la transferencia de calor ocurren simultáneamente a través de los límites del sistema. Sin embargo, tal proceso espontáneo viola la Segunda ley de la termodinámica. Estos casos especiales se utilizan en interacción térmica para astrofísica y energía química.
norte = 0: P = C: Representa un proceso isobárico o un proceso de presión constante.
n = 1: VP = C: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, PV = C representa la temperatura constante o proceso isotérmico.
1 <n <γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, en estos procesos, el flujo de calor y trabajo se mueve en dirección opuesta (K> 0). Como en los ciclos de compresión de vapor, el calor se pierde en un entorno caliente.
n = γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, PV^γ = C representa la entropía constante o proceso isentrópico o proceso adiabático reversible.
γn <Infinito: En este proceso, se supone que el calor y el flujo de trabajo se mueven en la misma dirección que en el motor de CI cuando se pierde cierta cantidad de calor generado en las paredes del cilindro, etc.
n = Infinito: Representa un proceso isocórico o un proceso de volumen constante.

Vea también 11 Piezas de la fresadora: Explicaciones detalladas

19. ¿Por qué la transferencia de calor es negativa en un proceso politrópico?

Respuesta: La transferencia de calor politrópica viene dada por

$Q=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W_{poli}$

Cuándo γ n <Infinito : En este proceso, se supone que el flujo de trabajo y el calor se mueven en la misma dirección. El cambio de temperatura se debe al cambio de energía interna en lugar del calor suministrado. Por lo tanto, aunque se agrega calor en una expansión politrópica, la temperatura del gas disminuye.

20. ¿Por qué la temperatura disminuye con la adición de calor en el proceso politrópico?

Respuesta: La transferencia de calor politrópica viene dada por

$Q=\\frac{\\gamma -n}{\\gamma -1}*W_{poli}$

Para la condición: 1 <n <γ: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, en estos procesos, el flujo de calor y trabajo se mueve en dirección opuesta (K> 0). Como en los ciclos de compresión de vapor, el calor se pierde en un entorno caliente. El cambio de temperatura se debe a un cambio en la energía interna más que al calor suministrado. El trabajo producido supera la cantidad de calor aportado o añadido. Por lo tanto, aunque se agrega calor en una expansión politrópica, la temperatura del gas disminuye.

21. En un proceso politrópico donde PVⁿ = constante, ¿la temperatura también es constante?

Respuesta: En un proceso politrópico donde PVⁿ = constante, la temperatura permanece constante solo cuando el índice politrópico n = 1. Para n = 1: VP = C: Bajo el supuesto de la ley de los gases ideales, PV = C representa la temperatura constante o proceso isotérmico.

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Hakimuddin Bawangaonwala

Soy Hakimuddin Bawangaonwala, ingeniero de diseño mecánico con experiencia en diseño y desarrollo mecánico. He completado la maestría en tecnología en ingeniería de diseño y tengo 2.5 años de experiencia en investigación. Hasta ahora publicado Dos artículos de investigación sobre torneado duro y análisis de elementos finitos de accesorios de tratamiento térmico. Mi área de interés es el diseño de máquinas, resistencia de materiales, transferencia de calor, ingeniería térmica, etc. Competente en software CATIA y ANSYS para CAD y CAE. Aparte de la investigación.

Definición Proceso politrópico

Ecuación politrópica | Ecuación de estado politrópica

Índice politrópico

Algunas relaciones importantes entre la presión [P], el volumen [V] y la temperatura [T] en el proceso politrópico para un gas ideal

Trabajo politrópico

Transferencia de calor politrópica

Proceso politrópico vs isentrópico

Proceso politrópico vs proceso adiabático

Eficiencia politrópica

Cabeza politrópica

Proceso politrópico para aire | Proceso politrópico para un gas ideal

Ejemplos de procesos politrópicos

1. Considere un proceso politrópico que tiene un índice politrópico n = (1.1). Las condiciones iniciales son: P1 = 0, V1 = 0 y termina con P2= 600 kPa, V2 = 0.01 m3. Evaluar el trabajo realizado y la Transferencia de Calor.

2. Un pistón-cilindro contiene oxígeno a 200 kPa, con un volumen de 0.1 m3 ya 200 ° C. La masa se agrega de tal manera que el gas se comprime con PV1.2 = constante hasta una temperatura final de 400 ° C. Calcule el trabajo realizado.

3. Considere el argón a 600 kPa, 30 ° C se comprime a 90 ° C en un proceso politrópico con n = 1.33. Encuentra el trabajo realizado en el gas.

4. Suponga que se almacena una masa de 10 kg de xenón en un cilindro a 500 K, 2 MPa, la expansión es un proceso politrópico (n = 1.28) con una presión final de 100 kPa. Calcule el trabajo realizado. Considere que el sistema tiene calor específico constante.

5. Tenga en cuenta un cilindro-pistón que tiene un volumen inicial de 0.3 que contiene 5 kg de gas metano a 200 kPa. El gas se comprime politrópicamente (n = 1.32) a una presión de 1 MPa y un volumen de 0.005. Calcule la transferencia de calor durante el proceso.

6. Tenga en cuenta un cilindro-pistón que contiene 1 kg de gas metano a 500 kPa, 20 ° C. El gas se comprime politrópicamente a una presión de 800 kPa. Calcule la transferencia de calor con exponente n = 1.15.

9. Un recipiente cerrado contiene 200 L de gas a 35 ° C, 120 kPa. El gas se comprime en un proceso politrópico hasta que alcanza los 200 ° C, 800 kPa. Encuentre el trabajo politrópico realizado por el aire para n = 1.29.

10. Una masa de 12 kg de gas metano a 150 ° C, 700 kPa, experimenta una expansión politrópica con n = 1.1, hasta una temperatura final de 30 ° C. ¿Encontrar la transferencia de calor?

11. Un conjunto de cilindro-pistón contiene R-134a a 10 ° C; el volumen es de 5 litros. El refrigerante se comprime a 100 ° C, 3 MPa siguiendo un proceso politrópico reversible. calcular el trabajo realizado y la transferencia de calor?

12. ¿Es un proceso politrópico de naturaleza isotérmica?

13. ¿Es reversible un proceso politrópico?

14. ¿Es un proceso politrópico adiabático?

14. ¿Qué es la eficiencia politrópica?

15. ¿Qué es Gamma en el proceso politrópico?

16. ¿Qué es n en proceso politrópico?

17. ¿Qué conclusiones se pueden sacar para un proceso politrópico con n = 1?

18. ¿Qué es un proceso no politrópico?

19. ¿Por qué la transferencia de calor es negativa en un proceso politrópico?

20. ¿Por qué la temperatura disminuye con la adición de calor en el proceso politrópico?

21. En un proceso politrópico donde PVn = constante, ¿la temperatura también es constante?

Hola compañero lector,

1. Considere un proceso politrópico que tiene un índice politrópico n = (1.1). Las condiciones iniciales son: P₁ = 0, V₁ = 0 y termina con P₂= 600 kPa, V₂ = 0.01 m³. Evaluar el trabajo realizado y la Transferencia de Calor.

2. Un pistón-cilindro contiene oxígeno a 200 kPa, con un volumen de 0.1 m³ ya 200 ° C. La masa se agrega de tal manera que el gas se comprime con PV^1.2 = constante hasta una temperatura final de 400 ° C. Calcule el trabajo realizado.

21. En un proceso politrópico donde PVⁿ = constante, ¿la temperatura también es constante?