Ejercicios Termodinamica
Páginas: 6 (1442 palabras)
Publicado: 8 de octubre de 2011
EJERCICIOS DE TERMODINAMICA
PRESENTADO AL INGENIERO
GUIBER OLAYA MARIN
MATERIA:
TERMODINAMICA
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
PROGRAMA DE INGENIERIA
INGENIERIA DE PETROLEOS
NEIVA-HUILA
2007
1.24. Un montañista lleva consigo un barómetro, en el cual mide una presión de 30.10 inHg en la base de la montaña. En el curso de su ascenso efectúa tres mediciones adicionales, que correspondena:
a) 28.95 inHg
b) 27.59 inHg
c) 26.45 inHg
Estime la distancia vertical en metros que ha ascendido a partir de la base, suponiendo una densidad promedio de 0.074 lb/ft³ para el aire. No debe considerarse el efecto de la altura sobre la aceleración de la gravedad.
[pic]
De esta ecuación
[pic]
Tenemos que despejar la h para hallar la altura para cada medición de presión que tomo delmontañista con su barómetro. La g no la vamos a tener en cuenta ya que el problema nos los dice que la despreciemos por lo tanto la ecuación quedara de esta forma
[pic]
Ahora procederemos hallar las alturas para la primera medición. Para eso tenemos que pasar las pulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que la nos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es lareferencia y la restamos con la que midió
a)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (335.03m)
Ahora procederemos hallar las alturas para la segunda medición. Para eso tenemos que pasar las pulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que lanos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es la referencia y la restamos con la que midió
b)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (731.24m)
Ahora procederemos hallar las alturas para la segunda medición. Para eso tenemos que pasar laspulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que la nos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es la referencia y la restamos con la que midió
c)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (1063.36m)
3.26. En el interior de unaparato de adiabático de cilindro y embolo hay 0.01 lbmol de helio a una presión constante de 30 Psia. Se acciona una rueda de paletas dentro del gas, hasta que el volumen del mismo aumenta 25%. Calcule:
a) la cantidad de trabajo de la rueda en lbf * ft
b) El trabajo neto del pistón no experimenta fricción alguna y la temperatura inicial del gas es 60 ºF
[pic]
Balance de masa:
[pic]
Comoes un sistema cerrado por lo tanto no hay entrada ni salida de masa
[pic]
Balance de Energía:
[pic]
Transferencia de calor es cero por ser adiabático hay trabajo de frontera y de la rueda, no hay entrada de energía ni salida y reemplazamos la ΔEsist.
[pic]
Descartamos los cambios de energia cinetica y potencial
[pic]
Es un proceso de presión constante, el trabajo de lafrontera esta dado de esta manera [pic] al sustituirlo en la relación anterior
[pic]
Pero
[pic]
También H = U + PV por lo tanto
[pic]
Como H = u*m
[pic]
4.53. Propano (C3H8) inicialmente a 205 ºF y 29.5 atm, se calienta a presión constante hasta que la temperatura alcanza 405 ºF. Estime el cambio de volumen, en ft³/lb, si:
a) se usa la ecuación de los gases ideales
b) Se usa elprincipio de los estados correspondientes.
Datos
T1 = 205ºF P2 = P1 = 29.5atm
P1 = 29.5atm T2 = 405ºF
a) por medio de la ecuación de los gases ideales hallaremos el volumen específico del propano. Trabajaremos con la R particular
[pic]
Como vamos hallar el v tenemos que despejar y hallaremos el volumen específico 1
Primero tenemos que pasar la...
PRESENTADO AL INGENIERO
GUIBER OLAYA MARIN
MATERIA:
TERMODINAMICA
UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA
PROGRAMA DE INGENIERIA
INGENIERIA DE PETROLEOS
NEIVA-HUILA
2007
1.24. Un montañista lleva consigo un barómetro, en el cual mide una presión de 30.10 inHg en la base de la montaña. En el curso de su ascenso efectúa tres mediciones adicionales, que correspondena:
a) 28.95 inHg
b) 27.59 inHg
c) 26.45 inHg
Estime la distancia vertical en metros que ha ascendido a partir de la base, suponiendo una densidad promedio de 0.074 lb/ft³ para el aire. No debe considerarse el efecto de la altura sobre la aceleración de la gravedad.
[pic]
De esta ecuación
[pic]
Tenemos que despejar la h para hallar la altura para cada medición de presión que tomo delmontañista con su barómetro. La g no la vamos a tener en cuenta ya que el problema nos los dice que la despreciemos por lo tanto la ecuación quedara de esta forma
[pic]
Ahora procederemos hallar las alturas para la primera medición. Para eso tenemos que pasar las pulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que la nos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es lareferencia y la restamos con la que midió
a)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (335.03m)
Ahora procederemos hallar las alturas para la segunda medición. Para eso tenemos que pasar las pulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que lanos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es la referencia y la restamos con la que midió
b)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (731.24m)
Ahora procederemos hallar las alturas para la segunda medición. Para eso tenemos que pasar laspulgadas de Hg. a Psia y luego convertirla en lbf/ft² para que la nos de en pies. Tomaremos la presión de la base la cual es la referencia y la restamos con la que midió
c)
[pic]
[pic]
Ahora lo vamos a expresar en metros por qué el problema no los dice
[pic]
[pic]
Esta es la altura cuando el montañista tomo su primera medición de presión (1063.36m)
3.26. En el interior de unaparato de adiabático de cilindro y embolo hay 0.01 lbmol de helio a una presión constante de 30 Psia. Se acciona una rueda de paletas dentro del gas, hasta que el volumen del mismo aumenta 25%. Calcule:
a) la cantidad de trabajo de la rueda en lbf * ft
b) El trabajo neto del pistón no experimenta fricción alguna y la temperatura inicial del gas es 60 ºF
[pic]
Balance de masa:
[pic]
Comoes un sistema cerrado por lo tanto no hay entrada ni salida de masa
[pic]
Balance de Energía:
[pic]
Transferencia de calor es cero por ser adiabático hay trabajo de frontera y de la rueda, no hay entrada de energía ni salida y reemplazamos la ΔEsist.
[pic]
Descartamos los cambios de energia cinetica y potencial
[pic]
Es un proceso de presión constante, el trabajo de lafrontera esta dado de esta manera [pic] al sustituirlo en la relación anterior
[pic]
Pero
[pic]
También H = U + PV por lo tanto
[pic]
Como H = u*m
[pic]
4.53. Propano (C3H8) inicialmente a 205 ºF y 29.5 atm, se calienta a presión constante hasta que la temperatura alcanza 405 ºF. Estime el cambio de volumen, en ft³/lb, si:
a) se usa la ecuación de los gases ideales
b) Se usa elprincipio de los estados correspondientes.
Datos
T1 = 205ºF P2 = P1 = 29.5atm
P1 = 29.5atm T2 = 405ºF
a) por medio de la ecuación de los gases ideales hallaremos el volumen específico del propano. Trabajaremos con la R particular
[pic]
Como vamos hallar el v tenemos que despejar y hallaremos el volumen específico 1
Primero tenemos que pasar la...
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