Termodinamica

Termodinámica

I. Instrucciones: Realiza un diagrama de fases de una sustancia pura, indicando las siguientes regiones: (Líquido saturado, vapor saturado, mezcla liquido–vapor y vapor sobrecalentado.

II. Instrucciones: Subraya la respuesta que corresponda a las condiciones que se indican y la región en que se encuentra la sustancia.

1. Se tiene refrigerante 134a a una temperatura de 39.39 °C y presión de 1 MPa,

L. saturado V. saturado Saturado mezcla líquido-vapor vapor sobrecalentado

2. Se tiene refrigerante 134a una temperatura 70°C y presión de 0.18MPa

L. saturado V. saturado saturado mezcla líquido-vapor vapor sobrecalentado

3. Se tiene agua con una calidad del 86% a una temperatura de 200°C

L. saturado V. saturado saturado mezcla líquido-vapor vapor sobrecalentado

4. Se tiene agua a una temperatura de 200°C y v =0.127m3/kg

L. saturado V. saturado saturado mezcla líquido-vapor vapor sobrecalentado

III Instrucciones: Resuelve el siguiente problema.

1.-Una turbina adiabática de vapor de agua funciona con unas condiciones de entrada de 110 bar, 450°C y 100 m/s y la corriente pasa por una sección de 100 cm2. En la salida la calidad es del 90% a 1 bar y la velocidad es de 50 m/s. Determínese:

a) la variación de energía cinética en Kj/kg,

b) el flujo másico en Kg/s,

c) la potencia obtenida en KW y

d) el área de salida en m2.

2.-A una tobera entra vapor de agua a 30 bar y 320°C y sale a 15 bar y una velocidad de 535 m/s. El flujo másico es de 8000 kg/h. Despreciando la velocidad de entrada y considerando el flujo adiabático, determine entalpía a la salida, la temperatura a la salida y el área de salida de la tobera.

3.-Una turbina de vapor de agua funciona con unas condiciones de entrada de 1000 psi, 800°F y 300ft/s y la corriente circula por una sección de 20 in2 . En la salida las condiciones son de 500°F, 200psi y la velocidad es 140ft/s. El flujo de calor perdido es 17000 Btu/min. Determinese la variación de energía cinética en Btu/lbm, el flujo másico en lbm/min, el trabajo en eje en Btu/lbm, la potencia de salida y el área de salida en in.

Instrucciones: Contesta correctamente las siguientes preguntas.

1. En un proceso adiabático, la temperatura no se mantiene constante. Justifica esta afirmación.

En este proceso el sistema no pierde ni gana calor Q=0 y cuando W es positivo se produce una disminución de la energía interna y la variación de la energía interna del sistema se debe únicamente al trabajo realizado por el sistema o al trabajo realizado sobre el sistema.

Habrá una variación de temperatura en el sistema porque habrá una disminución de energía interna pero no saldrá calor.

2. ¿Qué tipo de energía interna se debe a la fase en que se encuentra un sistema?

La energía Latente

3. Si se agrega calor a un sistema cilindró-embolo para que el embolo se desplace, el balance de energía quedaría establecido como q = Δh, demuestra que este balance de energía es correcto.

4. Como se le denomina a la energía que se debe a la cantidad de masa que entra y sale de un volumen de control en determinado tiempo

Flujo másico

5. A qué se debe que la entalpía en un balance de materia para un sistema estacionario abierto siempre se tome en cuenta.

H llamada también contenido de calor calculada en Julios siempre se considera orque al evaluar la energía

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