Examenes De Termodinamica

Diciembre2000.wpd. Prof. Dr. Alvaro Baaliña.

EXAMEN EXTRAORDINARIO DE DICIEMBRE 2000. TERMODINÁMICA. ALUMNO/A: 1.- Para una máquina térmica en general, que opera entre dos focos a temperaturas T1 y T2 respectivamente, qué signo se sitúa entre las siguientes expresiones del rendimiento: 2.- Cómo se puede sustituir un ciclo por sucesivos ciclos de Carnot. 3.- Indicar y explicar si son verdaderoslos siguientes enunciados: - Todo proceso cuasiestático es reversible. - Todo proceso reversible es cuasiestático. 4.- Dibújese un ciclo de Carnot reversible dentro de la curva de saturación del agua en coordenadas p-v. 5.- En la expresión del balance de entropía para un sistema cerrado, indique para los distintos términos si son funciones de estado. Razónese la respuesta. 6.- Si se disponen dosfocos a temperaturas de 400 K y 300 K, cuál es el rendimiento máximo obtenible a través de una máquina térmica que opere entre los dos focos, cómo tendría que ser para alcanzar el mismo y explicar si dicho rendimiento máximo depende del tamaño de la máquina y/o del fluido operativo. 7.- ¿Es posible transformar íntegramente calor en trabajo positivo a través de un proceso con estados inicial yfinal definidos? 8.- ¿Qué condición se precisa para que se cumpla: 9.- 0.5 kg de gas se encuentran en el interior de un conjunto cilindro émbolo, de tal manera que el pistón dispone de un resorte en la cara abierta a la atmósfera. Así mismo la masa del pistón es de 10 kg y su sección 0.0078 m2 . Inicialmente el sistema se encuentra en equilibrio de tal manera que el resorte no está sometido a fuerzaalguna de deformación. La constante del resorte es k = 10000 N/m. Bajo estas condiciones iniciales se suministra calor al sistema de tal manera que el gas se expande hasta que el pistón se detiene en unos topes situados sobre en la camisa. El desplazamiento del pistón se cifra en 0.05 m y en ese momento cesa el flujo de calor. Determinar: a) la presión inicial del gas; b) el trabajo desarrolladopor el gas sobre el pistón, considerando despreciable el rozamiento entre cilindro y pistón; c) si las energías internas inicial y final son 214 y 337 kJ/kg, calcular el calor transferido en kJ. 10.- Un termómetro de gas a volumen constante se coloca en un medio a temperatura desconocida y a continuación en agua en el punto triple. A la temperatura desconocida la altura del fluido manométrico seencuentra a 40 cm por encima de la señal de referencia, y en condiciones de punto triple a 3 cm por debajo. Si la densidad del fluido manométrico es 2000 kg/m3, la presión atmosférica es 960 mbar y g = 9.81. Determinar la temperatura desconocida en Kelvin. 11.- En una turbina entra aire a 6 bar y 277 ºC y sale a 1 bar. El flujo másico es 50 kg/min y la potencia de salida es 180 kW. El calor cedido alambiente que está a 22 ºC es 28.5 kJ/kg. Determinar la temperatura final en ºC, la variación de entropía específica del aire y la generación de entropía en la región compuesta por la corriente de fluido y la zona de transferencia de calor.

EXAMEN FINAL DE TERMODINÁMICA. FEBRERO 2004. ALUMNA/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . TEORÍA 1.- Indíquense las tres posibilidades que existen para obtener el valor numérico de la entalpía específica de agua en estado de líquido comprimido, teniendo en cuenta que se conocen la temperatura y presión de la misma. Ilústrese la contestación considerando 20 ºC y 1 bar. 2.- Principios en los que se basan los termómetros para la medición de la temperatura. ¿Por qué laescala de gas ideal a presión o a volumen constante, se aproxima a una escala termodinámica? 3.- Explicar qué experiencia demostró que para un gas ideal se considera que la energía interna es función exclusiva de la temperatura. 4.- Explicar el significado del trabajo de flujo. 5.- Las ecuaciones Tds, ¿son aplicables tanto a procesos reversibles como irreversibles?. Razónese la respuesta. 6.-...