>	restart:#"m05_p35"

Se dispone de una batería de botellas de 50 litros de aire comprimido a 3 MPa. Se desea suministrar 10 dosis de 1,2 kg de aire comprimido a un ambiente a 0,2 MPa y 15 ºC. La dosis es rápida, pero entre una y otra se espera mucho tiempo. Se pide:
a) Masa de aire comprimido inicialmente encerrado en cada botella.
b) Número de botellas mínimo necesario para satisfacer el gasto másico.
c) Tabla de masas, presiones, temperaturas en cada estado particular del proceso.
d) Número de botellas mínimo realmente necesario teniendo en cuenta las presiones de funcionamiento
Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su:="Aire":dat:=[Vbot=50e-3*m_^3,pbot0=3e6*Pa_,Tamb=(15+273)*K_,pamb=2e5*Pa_,ndosis=10,mdosis=1.2*kg_];

Esquema:

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Eqs. const.:

>	eqET:=subs(eq1_11,eq1_12);eqEE:=eq1_16;eqBE:=eq5_16;gdat:=get_gas_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,SI2,SI1:

a) Masa de aire comprimido inicialmente encerrado en cada botella.

MGI (adecuado puesto que es aire a 3MPa).

>	pR1:=subs(dat,pbot0/p[cr]):'pR1'=evalf(%,2);TR1:=subs(dat,Tamb/T[cr]):'TR1'=evalf(%,3);

>	m1_:=solve(subs(p=pbot0,V=Vbot,T=Tamb,eqET),m);m1_:=subs(dat,m1_):'m1'=evalf(%,2);mf:=pamb*Vbot/R/Tamb:mf_:=evalf(subs(dat,%));

b) Número de botellas mínimo necesario para satisfacer el gasto másico.

>	n:=ndosis*mdosis/'m1_';n_:=subs(dat,%):'n'=ceil(%);

c) Tabla de masas, presiones, temperaturas en cada estado particular del proceso.

>	eqBE:=subs(dW=0,dQ=0,h[t,e]=h,eqBE);eqBE:=subs(e=u-u[0],h=h-u[0],eqBE);eqBE:=dm*(u-u[0])+m*(d(u-u[0]))=h*dm-u[0]*dm;eqBE:=expand(subs(d(u-u[0])=d(u)-d(u[0]),%));eqBE:=solve(subs(d(u[0])=0,%),h*dm)=h*dm;eqBE_:=subs(h=c[p]*T[int],%);

>	eqET_:=p[int]=p1*m[int]*T[int]/(m1*T1);eq_isen:=T[int]*p[int]^((1-gamma)/gamma)=T1*p1^((1-gamma)/gamma);T[int]:=solve(subs(eqET_,eq_isen),T[int]);T[int]:=(T1*m1/m[int])*(m[int]/m1)^gamma;#Buff

>	eqBE_:=m2*u2-m1*u1=Int(c[p]*T[int],m[int]=m1..m2);eqBE_:=subs(m[int]=m,%):eqBE_:=simplify(value(%)):eqBE_:=subs(m2=m,u2=u,%);eqBE_:=subs(u=c[v]*T,u1=c[v]*T1,eqBE_);eqmas:=m1-m=mdosis/nbot;nbot:=ndosis*mdosis/(m1-'mf');nbot_:=ceil(subs(m1=m1_,dat,%));

1ªDescarga: eqBE__:=subs(m1=m1_,T1=Tamb,dat,SI0,eqBE_);eqmas_:=subs(m1=m1_,dat,SI0,eqmas);m2:=solve(eqmas_,m)*kg_;T2:=simplify(subs(m=m2/kg_,solve(eqBE__,T)))*K_;p2:=subs(T1=Tamb,T[int]=T2,p1=pbot0,m[int]=m2,m1=m1_,dat,subs(eqET_,p[int])):'p2'=evalf(%/(1e6*Pa_/MPa_));

2ªDescarga: eqBE__:=subs(m1=m2,T1=Tamb,dat,SI0,eqBE_);eqmas_:=subs(m1=m2,dat,SI0,eqmas);sol1:=fsolve({eqBE__,eqmas_},{m,T}):T3:=subs(sol1,T)*K_;m3:=subs(sol1,m)*kg_;p3:=subs(T1=Tamb,T[int]=T3,p1=pbot0,m[int]=m3,m1=m1_,dat,subs(eqET_,p[int])):'p2'=evalf(%/(1e6*Pa_/MPa_));

3ªDescarga :eqBE__:=subs(m1=m3,T1=Tamb,dat,SI0,eqBE_);eqmas_:=subs(m1=m3,dat,SI0,eqmas);sol1:=fsolve({eqBE__,eqmas_},{m,T}):T4:=subs(sol1,T)*K_;m4:=subs(sol1,m)*kg_;p4:=subs(T1=Tamb,T[int]=T4,p1=pbot0,m[int]=m4,m1=m1_,dat,subs(eqET_,p[int])):'p4'=evalf(%/(1e6*Pa_/MPa_));

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