Practica

PRACTICA 2 PRIMER PRINCIPIO DE LA TERMODINMICA OBJETIVOS CONCEPTUALES. PRIMER PRINCIPIO, CONCEPTOS FUNDAMENTALES. BALANCE ENERGTICO EN SISTEMAS CERRADOS, SISTEMAS ABIERTOS REGIMEN PERMANENTE O ESTACIONARIOS, SISTEMAS ABIERTOS REGIMEN NO PERMANENTE, SISTEMAS CCLICOS, CALORES ESPECFICOS, ENERGA INTERNA. ENTALPIA. PROBLEMAS PROPUESTOS 1- Se tiene 1 Kg. De aire inicialmente a 0,1 Mpa y 27C. queevoluciona a presin constante, recibiendo un trabajo de un agitador de 10 KJ. Si el proceso es adiabatio, calcular la temperatura final. Rta. 309,95 K. 2- Un dispositivo de cilindro mbolo contiene 0,1 m3 de aire a 400 Kpa y 50c. El calor transferido al aire es de 40 KJ cuando el aire se expande esotermicamente. Determine a) la cantidad de trabajo de frontera efectuando en ste proceso. b) parmetrosdel estado final. 40 KJ 0,2726 m3 146,71 Kpa 3- Una masa de 15 Kg. De aire en un dispositivo de cilindro mbolo se calienta de 25c hasta 77c al pasar corriente por un calefactor elctrico dentro del cilindro, la presin dentro de ste se mantiene constante en 300 Kpa durante el proceso y ocurre una prdida d calor de 60 KS. Determine la energa elctrica suministrada en KW-hora. Rta. 0,234 KW-hora4- Un tanque rgido perfectamente aislado contiene 5Kg. De una mezcla saturada lquido vapor de agua a 100 Kpa. Al inicio tres cuartos de la masa estn en la fase lquida. Una resistencia elctrica colocada en el tanque se conecta a una fuente de 110 v y circula por la resistencia una corriente de 8 A cuando se acciona el interruptor. Cuanto tiempo tardar en evaporarse todo el lquido en el tanque.Rta. 152,75 minutos 5- Una masa de 5 Kg. De vapor saturado a 200 Kpa se calienta a presin constante hasta que la temperatura alcanza 300c. Calcule el trabajo realizado por el vapor y el calor intercambiando durante el proceso. Rta. W 430 KJ Q 1825,5 KJ 6- Un dispositivo cilindrombolo sin friccin contiene inicialmente 200 litros de refrigerante 12 lquido saturado. El mbolo tiene libertad para moverse y su masa es tal que mantiene una presin de 800 Kpa sobre el refrigerante, luego el refrigerante se calienta hasta 50c. Calcule el trabajo realizado y el calor intercambiado durante el proceso. Rta. W 4777,25 KS Q 37458,2 KJ 7- El radiador de unsistema de calentamiento de vapor tiene un volumen de 20 litros y se llena con vapor sobrecalentado a 300 Kpa y 250c. En ese momento tanto las vlvulas de entrada como de salida hacia el radiador estn cerradas. Determinar la cantidad de calor que se transferir a la habitacin cuando la presin de vapor disminuye a 100 Kpa. Rta, Q -33,375 KJ 8- En unaturbina adiabtica se expande 5 Kg/s de aire desde una presin de 1 Mpa y una temperatura de 400 K hasta una presin de 0,1 Mpa y temperatura 300 K. Si las variaciones de energa cintica y potencial son nulas calcule la potencia de la turbina. Rta. 502,5 KW 9- Vapor de agua a 3 Mpa y 400c entra a una tobera adiabtica con una velocidad de 40m/s ysale a 2,5 Mpa y 300 m/s. Determinar la temperatura de salida del agua. Rta. 376,6c. 10- Fluye vapor en estado permanente a travs de una turbina adiabtica. Las condiciones de entrada del vapor son 10 Mpa 450c y 80 M/s y las de salida 10Kpa 92 por circulo de calidad y 50 M/s. El flujo de masa de vapor es de 12 Kg/s Determinar el cambio en la energacintica la salida de potencia el rea de entrada d la turbina. Rta. a) 23,4 KW b) 10195,68 KW c) 44,625 cm2 11- Entra refrigerante R-12 a un compresor adiabtico a 100 Kpa y 30c. a razn de 0,5 Kg/s y sale a 600 Kpa y 100c....