Ciclo de potencia de Carnot

Un ciclo de Carnot reversible empleado como ciclo de potencia, que usa un gas ideal de coeficiente adiabático 1.4 como fluido de trabajo, opera entre las temperaturas 300 K y 500 K. La presión máxima del ciclo es 2.50 bar, y en la etapa de expansión isoterma el gas aumenta su volumen específico hasta alcanzar 0.040 m³/mol.

• A) Determine las coordenadas volumen específico, presión y temperatura de todos los puntos notables del ciclo.
• B) Si el ciclo se repite dos veces por segundo, determine la potencia desarrollada.
• C) Demuestre que para cualquier ciclo de Carnot el trabajo asociado con la etapa de compresión adiabática es el mismo en valor absoluto y de signo opuesto al trabajo desarrollado en la expansión adiabática, y que el trabajo neto producido es la suma algebraica del trabajo de la expansión isoterma y de la compresión isoterma.

Dato:

• R= 8,314 kJ/(K⋅kmol).

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