metodologia

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA INGENIERIA AMBIENTAL
DOCENTE: ESPERANZA DIAZ RESTREPO

Mayo 22 de 2013


1. Un sistema cilindro pistón contiene 5 Kg de agua como mezcla saturada de liquido vapor a 150 Kpa. Al inicio ¾ partes de la masa están en fase líquida. Se coloca en el interior del sistema una resistencia eléctrica conectada a una fuente de 120v yhaciendo circular por la resistencia una corriente de 8 Am durante 3 minutos, cuando se acciona el interruptor .También se hace girar una rueda de paleta hasta que se efectúa un par de 1600N-m, durante 30 revoluciones hasta alcanzar una Presión de 50kpa. Considerando que la relación entre la presión y el volumen satisface la ecuación:
PV 1.4 = C

Determine:
a. La temperatura en el estado 1
b. Latemperatura en el estado 2
c. Trabajo realizado durante el proceso
d. Calor transferido durante el proceso
e. Grafique el diagrama P-V para este proceso utilizando las líneas de saturación.

2. Un aparato de cilindro embolo mantiene Nitrógeno a una presión constante de 200Kpa. El volumen y temperatura inicial son 0.1 m3 y 20°C, respectivamente. Se da trabajo eléctrico al sistema, permitiendoque pasen 2 Am a 12v por un resistor durante 45minutos. Como resultado de esto, el volumen aumenta a 0.16 m3.

Determine
a. EL trabajo neto correspondiente al proceso
b. El cambio de energía interna del gas, empleando datos de capacidades térmicas específicas y datos de la tabla del gas ideal.
a. La magnitud y dirección de cualquier transferencia de calor que ocurra en KJ. La energía internaalmacenada en el resistor se puede despreciar.

3. Un tanque rígido contiene 0.3 m3 de mezcla de agua líquida y gaseosa a 175Kpa. La energía interna del líquido saturado es el 20 % de la energía interna total del sistema. Una resistencia eléctrica colocada dentro del tanque se conecta a una fuente de 80 V para producir una corriente de 12 Am durante 0.5 min. si la presión se aumenta hasta500Kpa.

Determine:
b. La calidad en el estado inicial.
c. La temperatura en el estado inicial.
d. Calor transferido.
e. Diagrama T-v respecto a la línea de saturación.

4. Considere un cilindro rígido horizontal perfectamente aislado, que se divide en dos compartimientos mediante un pistón que tiene libertad de movimiento pero que no permite que pase gas hacia el otro lado. Al principiolado del émbolo contiene 1 m3 de gas de Nitrógeno a 500 Kpa y 80°C, en tanto que el otro lado ́contiene un m3 de gas Helio a 500 Kpa y 25°C. Se ha establecido el equilibrio térmico en el cilindro como consecuencia de la transferencia de calor a través del émbolo. Emplee calor específico constante a temperatura ambiente. Determine la temperatura final en el cilindro. ¿Cuál sería su respuesta si elémbolo no tuviera la libertad de moverse?

5. Un tanque aislado se divide en dos partes mediante una separación. Una parte del tanque contiene 2.5 Kg de agua comprimida a 60°C y 600 Kpa, en tanto que la otra parte se ha vaciado. La partición se elimina y el gas se expande para llenar todo el tanque, mientras que la sustancia se agita por medio de una rueda de paletas colocada en su inferior quegira 15 rev con un par de 12 N-m. Determine la temperatura final del agua y el volúmen del tanque para una presión final de 10Kpa.

6. Un dispositivo de cilindro-émbolo, cuyo pistón descansa sobre un conjunto de topes contiene 4 Kg de aire a 300 Kpa y 32°C. La masa del émbolo es tal que se requiere una presión de 600 Kpa para moverlo. Después se transfiere calor al aire hasta que su volúmen seduplica y la presión varia con respecto al volúmen de la forma PV1.2 = C. Si durante el primer proceso la sustancia se agita mediante una rueda que gira 30 rev con un torque de 1590 N-m, y durante el segundo proceso se hace circular una corriente eléctrica de 9 Am por una resistencia que se encuentra dentro del sistema un tiempo de 2 min de una fuente de 110 voltios. Determine el trabajo y calor...