Procesos termicos.
Raul RamirezTarea28 de Febrero de 2016
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Unidad Azcapotzalco.
Materia: Termodinámica 2.
Apuntes.
Profesor: Juan Carlos Lemus Zúñiga.
Definiciones.
Ciclo Otto: Es un ciclo que se utiliza para transformar energía calorífica en trabajo y está compuesto por 4 fases (admisión, compresión, expansión y escape).
Relación de compresión: Es el número de veces que puede caber la cámara de combustión en el cilindro, hasta que el pistón llega al punto muerto inferior (PMI).
At: Son los kilogramos de aire que se requieren para un kilogramo de combustible.
Calidad de combustible: impide tener una mejor eficiencia y potencias más grandes en un ciclo Otto.
Entropía: Es la capacidad de un sistema para absorber o liberar energía.
Ciclos: Continuidad de procesos para llegar a una condición deseada.
Calor latente: Energía calorífica que no detecta un termómetro y no sirve para aumentar la temperatura en un sistema.
Vapor saturado húmedo: Cuenta con una cierta calidad.
- Calcular condiciones termodinámicas en el punto 1 y 2.[pic 3]
Datos:
4 cilindros P=7591kg/m2
T=20° =293.15K Rc=10:1
V= [pic 4]
Punto | Presión | Volumen | Temperatura | Masa |
1 | 7591 | 40 | 293.15 | 2.89x10-5 |
2 | 7591 | 400 | 293.15 | 2.89x10-4 |
At+Gi=14.82kg+1kg=15.82-100% x=[pic 5]
14.82-x
100%-93.68%=6.32% gas
Rm=Raire(Gi)+Rgas(Gi)= 29.27(0.9368)+7.4(0.632)= 27.89 [pic 6]
Calcular las propiedades termodinámicas de los siguientes puntos de un ciclo Otto. [pic 7]
Datos:
P= 1 atm
T=20ºC
V1=100cm3
Rm=27.89[pic 8]
Punto | Presión | Volumen | Temperatura | Masa |
1 | 10330 | 100x10-6 | 293.15 | 1.26x10-4 |
2 | 10330 | 1000x10-6 | 293.15 | 1.26x10-3 |
3 | 231259.89 | 100x10-6 | 656.28 | 1.26x10-4 |
4 | 1437286.7 | 100x10-6 | 4079.70 | 1.26x10-3 |
5 | 63887 | 1000x10-6 | 1818 | 1.26x10-3 |
m1== 1.26x10-4 [pic 9]
m2== 1.26x10-3[pic 10]
==656.28k[pic 11][pic 12]
P2==231259.89kg/m2[pic 13]
Madmitida= m2-m1
CC=7.65x10-5[pic 14]
Qs=CCxPCI=0.798Kcal
T3=+T4=4079.70K[pic 15]
P2=1437604.335kg/m2[pic 16]
==1818K [pic 17][pic 18]
P==63887[pic 19]
3. Del problema anterior calcular el volumen con una relación de compresión de 6:1 y con y desplazamiento de 14cm.
Va=cte=900cm3
Vc==180cm3[pic 20]
Rc==6[pic 21]
Q1-2=0
Q2-3=0
Q3-4=mxCvxΔT=0.796
Q4-5= 0
Q5-2= mxCvxΔT=-0.355Kcal
Q2-1=0
Qu=0.796+(-0.355)=0.441kcal
W1-2= P()=9.297[pic 22]
W2-3==-36.54[pic 23]
W3-4=0
W4-5=228.11[pic 24]
W5-2=0
W2-1= P()=-9.297[pic 25]
Wu=191.57 kg-m
Eficiencia=0.554[pic 26]
Potencia==2843.4Kg-m/s ó 27900Watts[pic 27]
Calcular las propiedades termodinámicas del siguiente ciclo Carnot:
[pic 28][pic 29]
Punto | Presión Kg/[pic 30] | Volumen [pic 31] | Temperatuta K | Masa Kg |
1 | 147949.92 | 10 | 401.15 | 1.26x10-6 |
2 | 36986.23 | 40x10-6 | 401.15 | 1.26x10-6 |
3 | 10330 | 100x10-6 | 278.15 | 1.26x10-6 |
4 | 41870.31 | 25x10-6 | 278.15 | 1.26x10-6 |
Punto 2
=(V3)= (100x-6)=40x10-4[pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]
m==P===36986.23Kg[pic 36][pic 37][pic 38]
Punto 1
P===.1479Kg/[pic 39][pic 40][pic 41]
Punto 4
==V4=(V1)=(.01)=25x10-6[pic 42][pic 43][pic 44][pic 45]
...