Ejercicio 5.5 [PDF]

Zitiervorschau

5.5 Un oficial de fútbol infla un balón a la presión requerida de 0.9 bar antes de un juego. El balón tiene un volumen interno de 2650 cm3 y el aire está a una temperatura de 25 OC cuando se infla el balón. Después el balón se lleva al campo y cuando comienza el juego la temperatura ambiente ha disminuido hasta O OC. Suponiendo que el volumen del balón no cambia de manera significativa: a) Calcule la masa de aire en el balón. b) Calcule la presión del aire en el balón cuando comienza el juego. c) ¿A qué presión debe ser inflarse el balón para que el aire esté a 0?9 bar cuando la temperatura sea de O OC? Datos:

P 1:0.04 ¯¿ > 90 KPa Vcte :2650 cm 3=¿ 2.65 x 10−3 m3 T 1=25℃ =¿ 298.15° K T 2=0 ℃=¿ 273.15 ° K R Aire =0.287

KJ Kg. ° K

PV=mRT a) Calcule la masa de aire en el balón.

m= m=

PV RT 90 KPa∗2.65 x 10−3 m3 KJ 0.27 Kg∗° K

m=2.787 x 10−3 Kg b) Calcule la presión del aire en el balón cuando comienza el juego.

T2 P2 = T1 P1 P2 273.15° K = 298.15° K 90 KPa P2=90 KPa

273.15 ( 2.98.15 )

P2=82.453 KPa c) ¿A qué presión debe ser inflarse el balón para que el aire esté a 0?9 bar cuando la temperatura sea de O OC?

P=

mRT V

KJ )(273.15 ° K ) Kg∗° K 2.65 x 10−3 m3

2.78 x 10−3 KPa (0.287 P= P=82.44 KPa