Varios ejecicios de Termodinamica Cengel 6ta ed

[pic 1]

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSIDAD JOSÉ ANTONIO PÁEZ
FACULTAD DE INGENIERÍA

Asignación 5

Termodinámica II

Integrantes  Grupo 2

Edgar Peña C.I: V-27.229.187

José Ramos C.I: V-24.644.043

Ángel Veloz C.I: V-30.172.305

Julio Valera C.I: V-16.597.322

San Diego, Diciembre de 2019

Problema 9-17 Pag 545

Un ciclo de aire estándar se ejecuta en un sistema cerrado y se compone de los siguientes cuatro procesos:

1-2 Compresión isentrópica de 100Kpa y de 27°C a 1Mpa

2-3 Adicion de calor a P= constante en la cantidad de 2800kJ/kg

3-4 Rechazo de calor a V= constante hasta 100Kpa

3-4 Rechazo de calor a P= constante hasta el estado inical

1. Muestre el ciclo en diagramas P-v y T-s
2. Calcule la temperatura máxima en el ciclo
3. Determine la eficiencia térmica

Respuesta:

Suposiciones:

1. Las suposiciones estándar de aire son aplicables
2. Los cambios de energía cinemática y potencial son despreciables.
3. El aire es un gas ideal con calores específicos constantes.

[pic 2] [pic 3]

T2=T1 = (300K)[pic 4][pic 5]

qin = h3 – h2 = Cp(T3 – T2)

2800 Kj/kg = (1.005 Kj/kg.K)(T3-579.2)  Tmax= T3=3360K[pic 6]

(C) )=336K[pic 7]

qout=q34,out+q41,out = (u3 – u4) + (h4 – h1)

=Cv (T3 – T4) + Cp(T4-T1)

=(0.718kJ/kg.K)(3360-336)K+(1.005kJ/kg.K)(336-300)K

=2212kJ/kg

Ƞth= 1-= 21.0%[pic 8]

Problema 9-38 Pag 546

La relación de compresión de un ciclo Otto de aire estándar es 9.5. Antes de compresión isentropica, el aire está a 100Kpa, 35°C y 600 cm3. La temperatura al final del proceso de expansión isentropica es de 800K. Usando valores de calores específicos a temperatura ambiente, determine:

1. La temperatura más alta y la presión más alta en el ciclo
2. La cantidad de calor transferido al fluido de trabajo en kJ
3. La eficiencia térmica
4. La presión media efectiva

[pic 9]

Suposiciones.

1 Las suposiciones estándar de aire son aplicables.

2 Los cambios de energía cinética y potencial son insignificantes.

3 Agua como un gas ideal con calores específicos constantes.  

T2 = T1 [pic 10]

[pic 11]

Proceso 3-4: expansion isentropica

T3=T4[pic 12]

Proceso 2-3: V= adición de calor constante

[pic 13]

(b)  m=[pic 14]

Qent= m(u3-u2)=mcv(T3-T2)=(6.788x1[pic 15]

(c) Proceso 4-1: v=rechazo de calor constante

Qsal= m(u4-u1) = mcv (T4-T1)=-(6.788x10-4kg)(0.718kJ/kg.K)(800-308)K=0.240kJ

Wneto=  Qent- Qsal = 0.590-0.240= 0.350 kj

ȠTh=59.4%[pic 16]

(d) Vmin = V2 = [pic 17]

MEP=[pic 18]

Problema 9-57 Pag 547

Un ciclo ideal diesel tiene una temperatura máxima de ciclo de 2000°C y una relación de cierre de admisión de 1.2. El estado del aire al principio de la compresión es P1= 95KPa y T1= 15°C. Este ciclo se ejecuta en motor de cuatro tiempos, de ocho cilindros, con un diámetro inferior de cilindro de 10cm y una carrera de pistón de 12 cm. El volumen mínimo confinado en el cilindro es de 5% de volumen máximo del cilindro. Determine la potencia que procede este motor cuando opera a 1600 rpm. Use calores específicos constantes a temperatura ambiente.

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