Ejemplo: Ley de Gas Ideal – Compresión de gas dentro de un presurizador
La presión en el circuito primario de los PWR se mantiene mediante un presurizador , un recipiente separado que está conectado al circuito primario (pata caliente) y se llena parcialmente con agua que se calienta a la temperatura de saturación (punto de ebullición) para la presión deseada mediante electricidad sumergida. calentadores . Durante el calentamiento de la planta, el presurizador se puede llenar con nitrógeno en lugar de vapor saturado .
Suponga que un presurizador contiene 12 m 3 de nitrógeno a 20 ° C y 15 bar . La temperatura se eleva a 35 ° C y el volumen se reduce a 8,5 m 3 . ¿Cuál es la presión final del gas dentro del presurizador? Suponga que el gas es ideal.
Solución:
Como el gas es ideal, podemos usar la ley del gas ideal para relacionar sus parámetros, tanto en el estado inicial i como en el estado final f . Por lo tanto:
p init V init = nRT init
y
p final V final = nRT final
Dividiendo la segunda ecuación por la primera ecuación y resolviendo para p f obtenemos:
p final = p init T final V init / T init V final
Tenga en cuenta que no podemos convertir las unidades de volumen y presión en unidades SI básicas, porque se cancelan entre sí. Por otro lado, tenemos que usar Kelvins en lugar de grados Celsius. Por lo tanto, T init = 293 K y T final = 308 K.
A continuación, la presión resultante en el estado final será:
p final = (15 bar) x (308 K) x (12 m 3 ) / (293 K) x (8.5 m 3 ) = 22 bar
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