EXAMEN FINAL. CURSO DE TERMODINAMICA

[pic 1]FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL

EXAMEN FINAL. CURSO DE TERMODINAMICA

DOCENTE: Ing. QF Miguel A. Valdivia C.

NOMBRE:……………………………………………………………… NOTA _____

FECHA:………………………………                                        

1. Una máquina térmica absorbe 3000J de energía y realiza 500J de trabajo en cada ciclo. Determine la eficiencia de la máquina y la energía liberada al depósito frío en cada ciclo.

e = W/Q2                                                            Q liberado = Q – W

e = 500J/3000J                                                  Q liberado = 3000 – 500

e = 0.167 = 16.7%                                              Q liberado = 2500J

Eficiencia de la máquina es de 16.7%

2. Un refrigerador doméstico con un COP de 1.2 extrae calor del espacio refrigerado a una tasa de 90 kJ/min, determinar la potencia eléctrica, en kilovatios, que consume el refrigerador

   COPr =   Ql 

           W ent

Q2 = 90kJ/min                              COP = Q2/W

Q2 = 90Kj/60segundos                  1.2 = 1.5kJ/S / W

Q2 = 1.5kJ/S                                 W = 1.25 KW

3. Una máquina eléctrica (carnot) con una eficiencia del 50% recibe 1000 kJ de calor por ciclo desde una fuente de alta temperatura a 400C. Determinar temperatura y la cantidad de calor rechazado por ciclo hacia el sumidero                nter  =   1  -  Tl / Th        

m = 50%                               m = 1 – T2/T1    

Q1 = 1000Kj                        *  0.5 = 1 – T2/673  0.5 = 1 – T2/673

T1 = 400C                              T2 = 336,5K

                                           *  0.5 = 1 – Q2/1000

                                              Q2 = 500KJ

4. En una instalación de mayor cuantía una barra de aluminio está en contacto con una barra de cobre, una a continuación de la otra, ambas de igual longitud y área transversal. El extremo de aluminio se mantiene a 80°C y el extremo de cobre a 30°C. Calcular la temperatura en °K, en la unión cuando el flujo de calor alcanza el estado estacionario

Utilizar 273 °C como temperatura de conversión

Kcobre = 397 W/m.k                                Qperdido = Qganado

                                                            Kaluminio x L x ∆T = Kcobre x L x ∆T

Kaluminio = 238 W/m.k                             238 x L x (353 – T ) = 397 x L x ( T – 303)                          

                                                                 T = 321,74K

Taluminio = 80°C

Tcobre = 30°C

5. Se tiene un sistema donde se mezclan agua caliente a 90°C y fría a 25°C. Se desea suministrar un flujo estacionario agua tibia a 40°C. Determine la cantidad de agua caliente a utilizar si de agua fría se tiene 25kg.

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