EJERCICIOS_-12-TERMODINAMICA

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

INGENIERIA INDUSTRIAL

TERMODINAMICA

1. Un sistema que funciona en estado estacionario tiene una entrada y dos salidas. En la entrada 1, entra vapor de agua a ,  a través de una superficie de . En la salida 2, se tiene un flujo volumétrico de  de líquido saturado a . En la salida 3, el líquido saturado sale con un flujo másico de 25kg/s a una presión de . Determine los flujos másicos en la salida 2 y en la entrada 1 en kg/s y la velocidad en la entrada 1. El volumen específico en la entrada 1 es  y en la salida 2, .[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

2. Un sistema que funciona en estado estacionario tiene 2 entradas y dos salidas. En la entrada 1, entra vapor de agua a ,  con un flujo másico de . En la entrada 2, entra agua líquida a ,  a través de una superficie de . En la salida 1, se tiene un flujo volumétrico de  de líquido saturado 5 bar y en la salida 2 un flujo volumétrico de  a 5 bar. Determine los flujos másicos de la entrada 2 y de las salidas en  y la velocidad en la entrada 2, en m/s. El volumen especifico en las salidas es   y el volumen especifico en la entrada 2 es  .[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

3. Un dispositivo cilindro – pistón contiene 2 kg de un cierto gas. El gas experimenta un proceso de acuerdo a la relación

   ,  K=constante.[pic 20]

Se sabe que la presión inicial es 4 bar, el volumen inicial  y el volumen final . Además la variación en la energía interna específica del gas en el proceso es . Si no hay cambios en la energía cinética y potencial, determine la transferencia neta de calor durante el proceso en KJ.[pic 21][pic 22][pic 23]

4. En un dispositivo cilindro – pistón se tiene 4kg de vapor de agua. El sistema consistente en el vapor se expande desde el estado 1, con energía interna  hasta el estado 2, donde . En el proceso hay una transferencia de calor al vapor de magnitud igual a 70 kJ. Si además dos ruedas de paletas transfieren energía al vapor mediante trabajo por un valor de 10 kJ y 12 kJ respectivamente y no hay cambios en las energías cinética y potencial del vapor, calcular en kJ, la cantidad de energía transferida por trabajo desde el vapor al pistón durante el proceso. [pic 24][pic 25]

5. A un sistema cerrado inicialmente en reposo sobre la superficie terrestre se somete a un proceso al recibir una transferencia neta de energía por trabajo igual a 240kJ. En el transcurso del proceso se transfiere energía neta por calor del sistema al entorno de 40 kJ. Si al final del proceso, el sistema tiene una velocidad de 65m/s y alcanzado una altura de 64m y se sabe que la masa del sistema es 26kg, cual es el cambio de la energía interna especifica del sistema para el proceso en kJ. Haga un balance de energía en términos de magnitudes energéticas. (tomar  ). [pic 26]

6. Calcule la transferencia de energía neta por trabajo a un sistema cerrado de 30kg de masa el cual ha experimentado un proceso al ser llevado desde el reposo hasta una altura de 70m donde alcanza una velocidad de 70m/s incrementando sus energía interna en 120 kJ y transfiriendo energía neta por calor al entorno de 35kJ. (tomar ).[pic 27]

7. Un objeto de 20 kg de masa es lanzado directamente hacia arriba. Cuando su velocidad es de 30m/s a una altura de 10m, experimenta una transferencia neta de energía por trabajo de 180kJ de tal manera que alcanza una altura de 50m  y una velocidad de 50m/s incrementando su energía interna en 100 kJ. Calcular la transferencia de energía neta por calor al entorno en kJ.  (tomar ).[pic 28]

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