EJERCICIOS CICLO TERMODINAMICO

TERMODINÁMICA
CICLO RANKINE
EJERCICIO 1
Determine el rendimiento de un ciclo Rankine que usa vapor como sustancia de trabajo en el cual la presión del condensador es de 7,5Kpa, la presión en lacaldera es de 2Mpa, el vapor que sale de la caldera tiene una calidad del 100%.
SOLUCION:
CICLO RANKINE

De tabla:




EJERCICIO 2
Considere un ciclo de refrigeración que utiliza refrigeranteR-134a como sistema de trabajo. La temperatura del refrigerante en el evaporador es de -15°C y en el condensador es de 40°C, el refrigerante circula en una cantidad de 90kg/h. Determine:
a) Lacapacidad de refrigeración
b) El coeficiente de rendimiento del ciclo
SOLUCIÓN:
CICLO DE REFRIGERACIÓN


Del grafico, tenemos que:
h3 = h4, según la tabla para un T = 40°C h3 = 256,539KJ/KgSegún tabla para un T = -15°C
S1 = 1,7354 KJ/kg °K
h1 = 389,197 KJ/kg


Para hallar el h2 realizaremos las siguientes interpolaciones:
T (°C)
P = 1MPa
P = 1,2MPa
P = 1,0171MPa

h
s
h
s
h
s50
431,243
1,744
426,845
1,723
430,367
1,7436
60
441,85
1,781
438,210
1,758
441,355
1,7756


Extrapolando tenemos h2 = 427.551
a) La capacidad de refrigeración seria:



b) Elcoeficiente de rendimiento del ciclo:


CICLO OTTO
EJERCICIO 3
La relación de compresión en un ciclo Otto de aire nominal es 8. Al inicio de la compresión el aire esta a 100KPa y 15°C. Latransmisión de calor al aire por cada ciclo es 1850KJ/kg. Calcule:
a) La presión y temperatura en cada punto
b) El rendimiento del ciclo
c) La presión media efectiva
SOLUCION:

Del dato, tenemos:
T1 =288,15°K, rv = 8, qc = 1850KJ/kg, P1 = 100KPa
a) Calculando las presiones y temperaturas de cada punto
Como S1 = S2, se cumple:

Pero sabemos que :

Como S4 = S3, se cumple:

Sabemos tambiénque:

y
Por lo tanto:

b) Calculando la eficiencia, tenemos:

c) Calculando la presión media efectiva





De la relación rv = 8 obtenemos:

Reemplazando tenemos que :...