>	restart;#"m6_p22"

En un cilindro adiabático de 10 cm2 de sección hay 30 gramos de agua, inicialmente a 80 °C, sobre la cual se apoya un émbolo de 4 kg, todo ello en presencia de la atmósfera. Se pide:

a) •Calor que habría que comunicar al agua para que el émbolo suba 30 cm.

b)•Presión, temperatura y densidad finales.

c)•Trabajo desarrollado.

Datos:

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

>	su:="H2O":dat:=[A=10e-4*m_^2,m=0.03*kg_,T1=(80+273)*K_,mE=4*kg_,Dz=0.3*m_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqET:=subs(eq1_11,rho=p/(Z*R*T));eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,ldat,SI2,SI1:get_pv_data(su):#T[cr]=subs(dat,T[cr]),p[cr]=subs(dat,p[cr]);

a) •Calor que habría que comunicar al agua para que el émbolo suba 30 cm.

Como p1>p0 y T1<Tb, está todo líquido.

>

eqBE:=Q=DH;eqBE12:=m*(uliq2+x2*(hlv2-p2*vlv2)-uliq1-x1*(hlv1-p1*vlv1))=Q+W;W=Int(-p,V);z1:=m/rho/A;z1_:=subs(dat,z1):'z1'=evalf(%,2);p1:=p0+mE*g/A:p1_:=subs(dat,p1):'p1'=evalf(%,2);V2:=A*(z1+Dz);Tvp1_:=evalf(subs(dat,solve(p1=pv(T),T))):'T1'=evalf(%,3);V2_:=subs(dat,V2):'V2'=evalf(%,2);v2_:=subs(dat,V2/m):'v2'=evalf(%,2);T2_:=Tvp1_:'T2'=evalf(%,3);vv2_:=subs(p=p1,T=T2_,dat,1/solve(eq1_12,rho)):'vv2'=evalf(%,2);

luego es bifásico.

>	x2_:=subs(dat,solve(v2_=1/rho*(1-x)+vv2_*x,x)):'x2'=evalf(%,2);h2_:=subs(dat,T=T2_,dat,hl(T)+x2_*h[lv0]):'h2'=evalf(%,2);Q:=subs(dat,T=T1,dat,m*(h2_-hl(T))):'Q'=evalf(%,2);Tdata:=382*K_;h1data_:=335000*J_/kg_;h2data_:=476000*J_/kg_;Qdata:=subs(dat,m*(h2data_-h1data_)):'Qdata'=evalf(%,2);

b)•Presión, temperatura y densidad finales.

>	'p1'=evalf(p1_,3),'T2'=evalf(T2_,3),'rho2'=evalf(1/v2_,3),'x2'=evalf(x2_,2);

c)•Trabajo desarrollado.

>	Wfluido_:=subs(dat,p1*(V2-m/rho)):'Wfluido'=evalf(%,2);Watm_:=subs(dat,p0*(V2-m/rho)):'Watm'=evalf(%,2);Wemb_:=subs(dat,mE*g*Dz):'Wemb'=evalf(%,2);

>