PARCIAL N°1 DE TERMODINÁMICA Profesora: Dra. Anet De Palma

Profesora: Dra. Anet de Palma Estudiante: Rafael Orozco / 20-14-1816

1. Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 90 Km/h durante 1.2 h, consume 10.5 L de gasolina. El contenido de energía de la gasolina para motores es de 44000 KJ/Kg y su densidad es de 0.75 g/cm3. La potencia desarrollada en las ruedas del automóvil es de 22 KW. A) Determine la eficiencia térmica del motor, en porcentaje, suponiendo que la combustión liberada completamente el contenido de energía del combustible. B) Determine el rendimiento del combustible en Km/L.-

2. Un cuerpo cuya masa es 75 Kg se somete a una aceleración de 9.0 m/s2. Calcule la fuerza total requerida, si: a) el cuerpo se mueve sobre un plano horizontal sin fricción, y si b) el cuerpo se mueve verticalmente hacia arriba en un punto en el cual la aceleración local de la gravedad es de 9.3 m/s2

3. Un aparato de pistón y cilindro contiene un gas, que experimenta una serie de procesos cuasiestáticos que constituyen un ciclo. Los procesos son los siguientes: 1-2, compresión adiabática; 2-3, presión constante; 3-4 expansión adiabática; 4-1 volumen contante. Grafique la trayectoria del ciclo en coordenadas PV, calcule las interacciones de calor y trabajo para cada uno de los cuatros procesos, en Kilojoules.

Estado

P, KPa

V, cm3

T, °C

U, KJ

1

110

500

300

0.137

2

950

125

650

0.305

3

950

250

1300

0.659

4

390

500

1060

0.522

4. Un convertidor de energía experimental recibe un suministro de calor de 70000 KJ/h y de potencia de flecha igual a 3.0 KW. El convertidor genera energía eléctrica equivalente a 2000 KJ. Calcule el cambio en la energía del convertidor, en kilojules durante 5 minutos.

5. Si se supone que la atmosfera es isotérmica a 25 °C y obedece la relación Pv= RT (un gas ideal), calcule la presión en bars y la densidad en Kg/m3 existente en las alturas de 2000 m y 900 sobre el nivel del mar. Los valores de presión y densidad a nivel del mar son: 1 bar y 1.19 Kg/m3.

6. Complete los datos de la tabla.

Nota: Todos los cálculos deben ser especificados y señalar las tablas y el libro que utilizo (sólo se permite la consulta de un solo libro).

Presión, bares

Temperatura

Volumen especifico cm3/g

Entalpia KJ/Kg

Energía interna KJ/Kg

Entropía KJ/Kg· K

Calidad (si está definida)

20

320

130,746

3069.6

2808.12

6.84436

>1

60

275.59

25

2407.68

2257.72

5.20315

0.76

4.5

1479

1.088

623.25

622.25

1.8205

0

10

179.88

136.39

2172.73

2036.37

5.255

0.70

1.0142

100

1237.55

2100

1963.44

5.7898

0.74

15

400

203.945

3475.2

2951.95

7.272

>1

20

320

130,746

3069.6

2808.12

6.84436

>1

7. Se llena un globo con metano (CH4) a 20°C y un bar, hast que el volumen alcanza 26.4 m3.

a) Calcule la masa de metano en Kilogramo,

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