EJERCICIO 94

Description

Problema 4.23 del Çengel. Quinta Edición. Página 203.

Problem 4.23 from Çengel. Fifht Edition. Page 203.

Un dispositivo cilindro – embolo contiene 50 kg de agua a 250 kPa y 25ºC. El área de sección transversal del émbolo es 0.1 m². Se transfiere calor al agua, lo cual causa que una parte se evapore y expanda; cuando el volumen llega a 0.2 m³, el émbolo alcanza un resorte lineal cuya constante de resorte es 100 kN/m. Se transfiere más calor al agua hasta que el émbolo sube 20 cm más. Determine: a) la presión y la temperatura final, y b) el trabajo realizado durante este proceso. Asimismo, muestre el proceso en un diagrama P – V.

A piston–cylinder device contains 50 kg of water at 250 kPa and 25°C. The cross-sectional area of the piston is 0.1 m². Heat is now transferred to the water, causing part of it to evaporate and expand. When the volume reaches 0.2 m³, the piston reaches a linear spring whose spring constant is 100 kN/m. More heat is transferred to the water until the piston rises 20 cm more. Determine a) the final pressure and temperature and b) the work done during this process. Also, show the process on a P–V diagram.