PRÁCTICA - EJERCICIOS DE TERMODINAMICA

[pic 1]

1. La Figura 1 muestra un tanque dentro de un tanque, cada uno contiene aire. La presión absoluta en el tanque A es 267,7 kPa. La presión manométrica A se encuentra en el interior del tanque B y lee 140 kPa. El manómetro de tubo en U conectada al depósito B contiene mercurio. Utilizando los datos en el diagrama, determinar la presión absoluta dentro del tanque B, en kPa, y la columna de longitud L, en cm. La presión atmosférica que rodea el tanque B es 101 kPa. La aceleración de la gravedad es g = 9,81 m/s2.

1. Cada línea de la tabla siguiente proporciona datos para un proceso de un sistema cerrado. Cada entrada tiene las mismas unidades de energía. Determinar las entradas que faltan.

[pic 2]

1. La figura 2 muestra un gas contenido en un pistón vertical - conjunto del cilindro. Un eje vertical cuya área de sección transversal es de 0,8 cm2 está unido a la parte superior del pistón. La masa total del pistón y el eje es de 25 kg. Mientras que el gas se calienta lentamente, la energía interna del gas se incrementa en 0,1 kJ, la energía potencial de la combinación de pistón-eje aumenta en 0,2 kJ, y una fuerza de 1334 N se ejerce sobre el eje como se muestra en la figura. El pistón y el cilindro son malos conductores, y la fricción entre ellos es insignificante. La presión atmosférica local es de 1 bar y g = 9,81 m/s2. Determinar: (a) el trabajo realizado por el eje, (b) el trabajo realizado en el desplazamiento de la atmósfera, y (c) la transferencia de calor al gas, todo en kJ. (d) El uso de los datos calculados y dados, desarrollar una contabilidad detallada de la transferencia de calor de la energía para el gas.[pic 3]

1. Las dos fases, de mezcla líquido-vapor de H2O, inicialmente a x = 30% y una presión de 100 kPa, está contenida en un conjunto de pistón-cilindro, como se muestra en la figura 3. La masa del pistón es de 10 kg, y su diámetro es de 15 cm. La presión de los alrededores es 100 kPa. A medida que se calienta el agua, la presión dentro del cilindro se mantiene constante hasta que el pistón golpea los topes. La transferencia de calor al agua continúa a volumen constante hasta que la presión es de 150 kPa. La fricción entre el pistón y la pared del cilindro y los efectos de la energía cinética y potencial son despreciables. Para el proceso general del agua, a) determinar el trabajo y b) la transferencia de calor, cada uno en kJ.[pic 4]

1. La tabla a continuación lista temperaturas y volúmenes específicos del vapor de agua a dos presiones

[pic 5]

Usando la interpolación lineal encuentre los valores para: a) Volumen especifico a T = 240°C, p = 1.25 MPa, en m3/kg; b) La temperatura a P = 1.5 MPa. v= 0.1555 m3/kg en °C y c) el volumen especifico a T=220°C, p= 14 MPa, en m3/kg

1. Usando las tablas de agua, determine el estado. Para cada caso, ubique el estado en diagramas a mano de p-v y T-v. a) P = 20 lbf/in2, v = 16 ft3/lb, encontrar T en °F y u en BTU/lb; b) T = 900°F, p = 170 lbf/in2, encontrar v en ft3/lb y h en Btu/lb; c) T = 600°F, v = 0.6 ft3/lb, encontrar p, en lbf/in2 y u en Btu/lb; d) T = 40°F, v = 1950 ft3/lb, encontrar p, en lbf/in2 y h en Btu/lb; e) p = 600 lbf/in2, T = 320°F, encontrar v en ft3/lb y u en Btu/lb

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