Trabajo de un calentador en un cilindro

Un cilindro vertical de 0,1 m de diámetro interior contiene 0,02 kg de un fluido en equilibrio líquido-vapor. El cilindro está dotado de un émbolo de 5 kg situado inicialmente a 0,15 m de altura y que puede deslizar sin rozamiento, estando ambos térmicamente aislados.

Mediante un calentador interno de volumen despreciable se calienta el fluido hasta que todo el líquido se transforma en vapor saturado.

• Calcular el trabajo intercambiado en el proceso por el sistema formado exclusivamente por el fluido y el calor aportado por el calentador.

La presión ambiente es P₀ = 1 bar. Se suponen despreciables las capacidades caloríficas de todos los elementos sólidos. La fase vapor se comporta como gas ideal. El fluido tiene M = 18 g/mol. A la presión inicial, la temperatura de saturación es 100 °C; v^L = 0,001 m³/kg; l = 2258 kJ/kg

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