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Páginas: 25 (6029 palabras)
Publicado: 20 de septiembre de 2012
Termodinámica de Gases y Vapores
Mc David Garza Castaño
PROGRAMA DE ESTUDIO DE LA MATERIA
1.-Sistema de dos fases, para sustancias puras.
2.-Segunda Ley de la termodinámica (Cambio de entropía).
3.-Ciclos termodinámicos (Otto, Diesel, Refrigeración).
4.-Mezclas de gases y vapores.
5.-Reaccion entre propiedades termodinámica.
Calificación
Examen de Medio curso 40%Examen Ordinario 40%
Tareas y Trabajos 20%
Total 100%
Libro de texto-Termodinámica de Cengel Mc Graw-Hill 5ta 6ta Edición
3-51.
Aun tanque rígido de 2.5m³ de volumen contiene 15 kg de un vapor húmedo de agua a 75°C.Entonces se calienta lentamente el agua. Determine latemperatura ala cual el liquido que forma parte del vapor húmedo en el tanque se evapora por completo. También describa el proceso en un diagrama T-V.
[pic]
Vesp=2.5 m³/15 Kg
Vesp=.1666 m³/Kg
Interpolando en tablas utilizando el valor del volumen especifico para determinar la temperatura.
[pic]
X=188°C
Diagrama T-V esp para el agua3-54
Un dispositivo de cilindro y embolo contiene .1m³ de agua líquida y .9m³ de vapor de agua en equilibrio a 800kpa.Se transfiere calor a presión constante hasta que la temperatura inicial llegue a 350°C.
a) ¿Cuál es la temperatura inicial del agua?
b) Calcule la masa total del agua.
c) Calcule el volumen final
d) Indique el proceso en un diagrama P-VespTeniendo el estado (Mezcla saturada) y la presión, podemos sacar fácilmente la temperatura 1.
Temperatura saturación a una presión de 800kpa
T1=170.41°C
[pic]
[pic]
[pic]
a) V₂=33.11m[pic]
[pic]
[pic] [pic] =89.686 kg
[pic]
[pic]m (vap sat)=3.744kg
[pic]
m (total)=93.43kg
[pic]
Diagrama P-V esp del agua
Se agrego energía al inicio del proceso , esa energía cambio la fase y el volumen especifico y después de que se termino el liquido , la energía cambio la temperatura y el volumen especifico.
TAREA 13-56E
Se deja enfriar vapor de agua sobrecalentado a 180 psia y 500°F , a volumen , hasta que la temperatura baja a 250°F.En el estado final, calcule: a)La presión) La calidad y c)La entalpia. También muestre el proceso en un diagrama T-V Con respecto a las líneas de saturación.
Como el volumen especifico en el estado 1 es igual al volumen especificodel estado 2 , y checando en tablas el vf y vg del estado 2 ,el volumen especifico está entre vf y vg, por lo tanto el estado 2 es :Mezcla saturada.
Como determinamos el estado 2 , podemos determinar de tablas fácilmente la presión de saturación a una temperatura de 250°F, la cual es de fase después , cambiaron la temperatura y la presión , pero el volumen especifico no cambio, ya que como sedijo era un tanque rígido, y como sabes este tiene volumen constante.
P sat=29.844 psia
Y conociendo el volumen especifico , el vf y el vg , podemos determinar la calidad del estado 2.
Partiendo de la formula:
[pic]
[pic]
[pic]
X=.2193
Y checando en tablas la hf y la hfg a una temperatura de 250°C
[pic]
[pic]
Hx=426 Btu/lbm
Diagrama T-Vesp del agua3-58
Un reciente rígido de 0.3 m³ contiene, al principio, un vapor húmedo de agua , a 150 °C. Entonces se calienta el agua hasta que llega al estado de punto critico .Calcule la masa del agua líquida y el volumen que ocupa el liquido en el estado inicial.
[pic]
[pic]
[pic]
m=96.5872 kg...
Mc David Garza Castaño
PROGRAMA DE ESTUDIO DE LA MATERIA
1.-Sistema de dos fases, para sustancias puras.
2.-Segunda Ley de la termodinámica (Cambio de entropía).
3.-Ciclos termodinámicos (Otto, Diesel, Refrigeración).
4.-Mezclas de gases y vapores.
5.-Reaccion entre propiedades termodinámica.
Calificación
Examen de Medio curso 40%Examen Ordinario 40%
Tareas y Trabajos 20%
Total 100%
Libro de texto-Termodinámica de Cengel Mc Graw-Hill 5ta 6ta Edición
3-51.
Aun tanque rígido de 2.5m³ de volumen contiene 15 kg de un vapor húmedo de agua a 75°C.Entonces se calienta lentamente el agua. Determine latemperatura ala cual el liquido que forma parte del vapor húmedo en el tanque se evapora por completo. También describa el proceso en un diagrama T-V.
[pic]
Vesp=2.5 m³/15 Kg
Vesp=.1666 m³/Kg
Interpolando en tablas utilizando el valor del volumen especifico para determinar la temperatura.
[pic]
X=188°C
Diagrama T-V esp para el agua3-54
Un dispositivo de cilindro y embolo contiene .1m³ de agua líquida y .9m³ de vapor de agua en equilibrio a 800kpa.Se transfiere calor a presión constante hasta que la temperatura inicial llegue a 350°C.
a) ¿Cuál es la temperatura inicial del agua?
b) Calcule la masa total del agua.
c) Calcule el volumen final
d) Indique el proceso en un diagrama P-VespTeniendo el estado (Mezcla saturada) y la presión, podemos sacar fácilmente la temperatura 1.
Temperatura saturación a una presión de 800kpa
T1=170.41°C
[pic]
[pic]
[pic]
a) V₂=33.11m[pic]
[pic]
[pic] [pic] =89.686 kg
[pic]
[pic]m (vap sat)=3.744kg
[pic]
m (total)=93.43kg
[pic]
Diagrama P-V esp del agua
Se agrego energía al inicio del proceso , esa energía cambio la fase y el volumen especifico y después de que se termino el liquido , la energía cambio la temperatura y el volumen especifico.
TAREA 13-56E
Se deja enfriar vapor de agua sobrecalentado a 180 psia y 500°F , a volumen , hasta que la temperatura baja a 250°F.En el estado final, calcule: a)La presión) La calidad y c)La entalpia. También muestre el proceso en un diagrama T-V Con respecto a las líneas de saturación.
Como el volumen especifico en el estado 1 es igual al volumen especificodel estado 2 , y checando en tablas el vf y vg del estado 2 ,el volumen especifico está entre vf y vg, por lo tanto el estado 2 es :Mezcla saturada.
Como determinamos el estado 2 , podemos determinar de tablas fácilmente la presión de saturación a una temperatura de 250°F, la cual es de fase después , cambiaron la temperatura y la presión , pero el volumen especifico no cambio, ya que como sedijo era un tanque rígido, y como sabes este tiene volumen constante.
P sat=29.844 psia
Y conociendo el volumen especifico , el vf y el vg , podemos determinar la calidad del estado 2.
Partiendo de la formula:
[pic]
[pic]
[pic]
X=.2193
Y checando en tablas la hf y la hfg a una temperatura de 250°C
[pic]
[pic]
Hx=426 Btu/lbm
Diagrama T-Vesp del agua3-58
Un reciente rígido de 0.3 m³ contiene, al principio, un vapor húmedo de agua , a 150 °C. Entonces se calienta el agua hasta que llega al estado de punto critico .Calcule la masa del agua líquida y el volumen que ocupa el liquido en el estado inicial.
[pic]
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m=96.5872 kg...
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