ANALISIS DE MASA Y ENERGIA DE VOLUMENES DE CONTROL; SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.

TALLER SEGUNDO CORTE

ANALISIS DE MASA Y ENERGIA DE VOLUMENES DE CONTROL; SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA.

INTEGRANTES: YESENIA GUEVARA NEVADO

ANDRES JIMENEZ (GRUPO #2)

CARLA LOPEZ

ANA SARMIENTO

DOC: CARLOS ALBERTO MENASSA GORDON

TERMODINAMICA I

GRUPO #1

FACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA

ING. INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD DEL ATLANTICO

BARRANUILLA COLOMBIA

28/05/17

EJERCICO #5.51

A un compresor adiabático entra dióxido de carbono a 100 Kpa y 300 K, con un flujo 0.5  y sale a 600 Kpa y 450 K. Despreciando los cambios de energía cinética, determine [pic 1]

1. El flujo volumétrico del dióxido de carbono en la entrada del compresor
2. La potencia consumida por el compresor.

Solución:

El CO2 es comprimido por un compresor. Debe determinarse el caudal volumétrico de CO2 en la entrada del compresor y la entrada de potencia al compresor.

hay que tener en cuenta:[pic 2]

1.  Este es un proceso de flujo constante ya que no hay cambio con el tiempo.

1.  Los cambios cinéticos y potenciales de energía son insignificantes.

1.  El helio es un gas ideal con calores específicos variables.

1. El dispositivo es adiabático y por lo tanto la transferencia de calor es insignificante.

Ecuación de los gases ideales

Teniendo en cuenta que estas propiedades varían con respecto al tiempo, la anterior ecuación se toma como:[pic 3]

Donde  es el flujo volumétrico en la entrada, R la constante de los gases dividido entre la masa molar( del co2 ),   presión en la entrada y  temperatura en la entrada.[pic 7][pic 4][pic 5][pic 6]

• La constante del gas de CO2 es R = 0,1889 kPa.m3 / kg.K (Tabla A-1).

Solo hay una entrada y una salida, por lo tanto [pic 8]

[pic 9]

1. Reemplazando en ecuación el flujo volumétrico será igual a:

[pic 10]

[pic 11]

1. Tomamos el compresor como el sistema. El balance de energía para este sistema de flujo constante puede expresarse como:

[pic 12]

 Q es la transferencia de calor,  la potencia, flujo másico  h calor especifico.[pic 14][pic 13]

Debido a que el proceso es adiabático no hay transferencia de calor.

[pic 15]

Debido a que esto está en flujo estacionario [pic 16]

[pic 17]

Teniendo en cuenta que es gas ideal

[pic 18]

La  masa molar es  = 44,01 kg / kmol (Tabla A-1). [pic 19]

Las entalpías de entrada y salida de CO2 son (Tabla A-20)[pic 20][pic 21]

                     [pic 22][pic 23]

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