>	restart;#"m6_p37"

En un dispositivo cilindro-émbolo adiabático hay 10 gramos de agua en equilibrio con su vapor,a 50 kPa, ocupando inicialmente un volumen total de 1 litro, en presencia de una atmósfera a 93 kPa y 20 ºC. En tonces se disminuye la presión hasta 30 kPa. Se pide:

a)•Temperatura y fracción másica de vapor iniciales.

b)•Temperatura y fracción másica de vapor finales.

c)•Variación de volumen y de energía del sistema.

d)•Trabajo dado / recibido por el gas / por la atmósfera.

Datos:

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

>	su:="H2O":dat:=[m=0.01*kg_,p1=50e3*Pa_,V=1e-3*m_^3,p0=93e3*Pa_,T0=(20+273)*K_,p2=30e3*Pa_];

Esquema:

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Eqs. const.:

>	eqETg:=subs(eq1_11,eq1_12);eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):dat:=op(dat),gdat,ldat,Const,SI2,SI1:get_pv_data(su):

a)•Temperatura y fracción másica de vapor iniciales.

>	eqBE:=eq1_4;eqBE:=subs(eqBE,subs(DE[m]=0,eq1_7));eqvx:=V/m=1/rho+x*(R*T/p-1/rho);T1_:=evalf(subs(dat,solve(subs(dat,p1=pv(T)),T))):'T1'=evalf(%,3);x1_:=solve(subs(T=T1_,p=p1,dat,eqvx),x):'x1'=evalf(%,2);

b)•Temperatura y fracción másica de vapor finales.

>	T2_:=evalf(subs(dat,solve(subs(dat,p2=pv(T)),T))):'T2'=evalf(%,3);s1_:=evalf(subs(dat,T=T1_,p=p1,dat,(1-x1_)*sl(T)+x1_*sv(T,p))):'s2'=evalf(%,2);x2_:=solve(s1_=evalf(subs(dat,T=T2_,p=p2,dat,(1-x)*sl(T)+x*sv(T,p))),x):'x2'=evalf(%,2);

c)•Variación de volumen y de energía del sistema.

>

V2_:=subs(dat,m*((1-x2_)/rho+x2_*R*T2_/p2)):'V2'=evalf(%,2);DE:=DH-DpV;DpV_:=subs(dat,p2*V2_-p1*V):'DpV'=evalf(%,2);h2_:=subs(dat,T=T2_,dat,(1-x2_)*hl(T)+x2_*hv(T)):'h2'=evalf(%,2);h1_:=subs(dat,T=T1_,dat,(1-x1_)*hl(T)+x1_*hv(T)):'h1'=evalf(%,2);DH_:=subs(dat,m*(h2_-h1_)):'DH'=evalf(%,2);DE_:=DH_-DpV_:'DE'=evalf(%,2);

d)•Trabajo dado / recibido por el gas / por la atmósfera.

>	Q_:=0;Wrecibe_gas:=DE-Q;Wrecibe_gas_:=DE_-Q_:'Wrecibe_gas'=evalf(%,2);Wrecibe_atm:=p0*(V2-V1);Wrecibe_atm_:=subs(dat,p0*(V2_-V)):'Wrecibe_atm'=evalf(%,2);

la diferencia, el neto, 116 J, lo ha de aportar un DMR.

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