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Elegí como volumen de control el compresor. Entra CO₂ por la conexión 1 y sale por la 2. Suponé régimen permanente: no se acumula masa dentro del equipo. Por eso, el caudal másico que sale es igual al que entra. Todavía no necesitamos el balance de energía.

En la conexión de entrada ya conocemos $T_1=300\,\mathrm K$ y $P_1=100\,\mathrm{kPa}$. Para tratar el CO₂ como gas ideal necesitamos su constante $R$. En la tabla A-1 de Çengel seguí la flecha hasta «Dióxido de carbono» y, en esa fila, leé el valor encerrado en la columna $R$. A-1 no proporciona $c_p$; por eso dejamos $h_1$ pendiente hasta leer A-2 en el paso siguiente. Completá por ahora la temperatura y la presión de la primera fila.

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En la salida ya conocemos $T_2=450\,\mathrm K$ y $P_2=600\,\mathrm{kPa}$. En la tabla A-2, titulada «Calores específicos de gas ideal a 300 K», seguí la flecha hasta la fila de CO₂ y buscá $c_p$ en la columna marcada: $0,846\,\mathrm{kJ/(kg\,K)}$. Suponemos este $c_p$ constante para ambos estados. Con la convención de cálculo $h=c_pT$, multiplicá por cada temperatura: primero obtené $h_1$ y después $h_2$. Son valores de esta aproximación, no entalpías leídas de A-2. Ahora sí completá las dos filas de la tabla de estados.

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El caudal volumétrico indica cuántos metros cúbicos cruzan la entrada cada segundo. Primero usá $P_1v_1=RT_1$ para hallar el volumen específico del CO₂ en la entrada. La equivalencia $1\,\mathrm{kJ}=1\,\mathrm{kPa\,m^3}$ hace compatibles las unidades de $R$ y de $P_1$. Después multiplicá $v_1$ por el caudal másico conservado en el paso 1. La presión de salida no interviene aquí.

a) Caudal volumétrico de entrada: $\dot V_1\approx0,2834\,\mathrm{m^3/s}$.

Ahora sí tomá la primera ley para el volumen de control. Suponemos régimen permanente, una entrada y una salida de igual caudal, compresor adiabático ($\dot Q=0$), cambio de energía cinética despreciable como indica el enunciado y cambio de energía potencial despreciable porque no se especifica una diferencia de altura. Tomamos $\dot W>0$ si el trabajo sale del equipo. Sustituí las entalpías de la tabla de estados y despejá $\dot W$.

b) $\dot W=-63,45\,\mathrm{kW}$.