Parcial Termodinamica
Enviado por Nixon Redondo Perez • 29 de Agosto de 2020 • Exámen • 960 Palabras (4 Páginas) • 88 Visitas
Termodinámica 1
2º examen parcial
Presentado por: Nixon Redondo Pérez Fecha:10/julio/2020
Curso: Grupo 2 vacacional Fila: _1_________
C.:
- En un cilindro horizontal se almacena una masa, m, de un gas, G. Como se aprecia en la figura, un émbolo, que se puede deslizar sin fricción, obtura el recipiente y está conectado a un resorte de forma que éste ejerce una fuerza F cuando el volumen interior del cilindro es VM y de 0 N cuando el volumen se reduce a Vm, el área de contacto del émbolo con el gas es A y la presión atmosférica es p0.
[pic 1]
Si la temperatura inicial del gas es T1 y la temperatura final es T2, determine la presión final del gas y el trabajo realizado por el pistón mientras el gas alcanza la temperatura final.
*Datos de fila 1
[pic 2]
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
[pic 6]
[pic 7]
T1 | 398 | 671,15 | V2 | 0,00231194 | ||
T2 | 100 | 373,15 | ||||
V1 | 0,003 | |||||
P1 | 166,1 | |||||
P2 | 119,833333 | |||||
V2 | 0,0023 |
- Como el ambiente es muy corrosivo, en una planta industrial se decidió que el condensador del equipo aire acondicionado se refrigeraría con agua y no con aire como es habitual. Del compresor salen hacia el condensador kg/s de refrigerante 134a, a per y Ter. Para su enfriamiento, se emplea el agua de un sistema de enfriamiento cerrado que se hace pasar por la camisa del intercambiador de calor. Para que el sistema, posterior, de enfriamiento del agua funcione eficientemente, se requiere que, en el condensador, la temperatura de la misma no se incremente en más de ΔT°C. Si el refrigerante debe, al abandonar el condensador, encontrarse como líquido saturado a per, indique el flujo másico de agua que se requiere para el enfriamiento. Asuma que el agua del sistema se encuentra, antes de entrar al condensador, a Tee y pee.[pic 8]
- Cuando se llena de agua subenfriada un dispositivo cilindro-pistón y se le comienza a transferir calor, ¿qué sucede con la posición del pistón: antes de alcanzar la temperatura de saturación, durante el cambio de fase, luego de completar el cambio de fase? Repita el mismo análisis para la energía interna y para el trabajo que realiza el sistema sobre el émbolo. Justifique sus respuestas.
Posición del pistón | Energía interna | Trabajo | Justificación | |
Antes de la saturación | Se mantiene constante | Aumenta en la misma proporción al calor que entra, [pic 9] | Es nulo | Antes de alcanzar la temperatura de satuacion, el volumen permanece constante, como a volumen constante no hay trabajo que mueva el pistón, no habrá variación en la posición. |
En el cambio de fase | Comienza a variar su posición a medida que el liquido se va evaporando. | Varia generando un aumento en el volumen de la mezcla, que da inicio al trabajo. [pic 10] | Comienza a adquirir valores inferiores con relación a la energía interna. | Durante el cambio de fase, el calor que entra es igual al cambio de energía interna, aquí se empieza a expandir el agua a medida que se evapora, de manera que el calor entrante se reparte entre cambio en la energía interna y en una menor proporción, trabajo. |
Luego de acabar el cambio de fase | Alcanza la posición final, resultado del trabajo que produce la expansión del agua ya que el vapor ocupa mas volumen que el liquido. | Sigue aumentando hasta que el suministro de calor cese, mientras tanto el calor entrante se reparte. [pic 11] | Se denotaría matemáticamente como el calor que entra menos el cambio en la energía interna. A menos que se deje de suministrar calor, en ese instante el trabajo se haría nulo y la posición del pistón se mantendría. [pic 12] | Luego de acabar el cambio de fase, la totalidad del dispositivo esta compuesta por vapor, por lo que ocupa un mayor volumen, forzando el movimiento del pistón, y el calor que entra (si es que sigue entrando), se reparte en aumento en la energía interna y trabajo. |
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