Solucionario- Bughart Mezclas

6. Una masa de R 12 se encuentra contenida en un cilindro de almacenamiento que tiene un diámetro de 20 cm y una longitud de 120 cm. El peso de R 12 es de 370 N (g= 9.8 m/ s2), y su temperatura, de 20oC. Determine (a) la relación entre la masa de vapor y la masa del liquido en el cilindro; (b) la altura de la línea de separación liquido-vapor si el recipiente esta en posición vertical.
= 20cm
L = 120 cm
W = 370 N
T = 20oC









7. Una masa de vapor de agua presenta una calidad de 90% a 200oC. Calcule (a) la entalpia, y (b) el volumen específico.
Vapor de agua
x = 90%
h = ?
v = ?
T = 200oC








8. En un sistema de refrigeración se emplea R 12. El sistema es vaciado totalmente para después ser cargado con el R 12, a una temperatura constante de 20oC.el volumen del sistema es de 0.018m3. Halle (a) la presión y la calidad cuando el sistema contiene 0.8 kg de R 12; (b) la masa de R 12 en el sistema cuando la presión es de 200kPa.

T = 120oC
v = 0.018
a) p = ?
x = ?
m = 0.8 kg R 12
b) m = ?
p = 200 kPa = 0.2 MPa
= 0.096418

=



9. Un tanque rígido de acero contiene una mezcla de vapor y agualiquida a una temperatura de 65oC. El tanque tiene un volumen de 0.5 cm3, y la fase de líquido ocupa 30% del volumen. Calcule la cantidad de calor que debe suministrarse al sistema para elevar la presión a 3.5 kPa.

Masa del liquido (tabla A5)
Liquido () Vapor ()
= 0.001020 = 6.197





X = %
= = 0.000384

P = 3.5 MPa



Tabla A6







= 1106.2



10.A un compresor isotérmico entra vapor de agua a 400oC y 100.0 kPa. La presión de salida es de 10 MPa; determine el cambio de entalpía.
a. DATOS
b. Q=o Valores en la tabla: T=C
c. T=400ºC h1=3263.9KJ/Kg W=p1.v1ln
d. P=1000 KPA h2=2724.7KJ/KgV1==
e. Psalida=10 MPA V1=0.3106m3/Kg

f. W=1000kpa*0.3106 Δh=h2-h1
g. W=715.2KJ/Kg Δh=2724.7-3263.9
a. Δh=-181.7KJ/Kg

11. A una turbina adiabática entra vapor de agua a 300oC y 400kPa, y sale en forma de vapor saturado a 30 kPa. Determine (a) el cambio deentalpía; (b) el trabajo realizado; (c) el cambio de entalpía interna.

a. Vapor de agua Vapor saturado
b. T=300ºC P=30KPA
c. P=100KPA h2=2625.3KJ/Kg
d. H1=3066.8KJ/Kg U2=2468.4KJ/Kg
e. U1=2804.8KJ/Kg
f.Δh=h2-h1 ΔU=U2-U1
g. Δh=2625.3-3066.8 ΔU=2468.4-2804.8
h. Δh=-441.5KJ/Kg ΔU=-336.4KJ/Kg




12. Un tanque de 0.5 m3 contiene vapor saturado a 300 kPa, y se le transfiere calor hasta que la presión alcanza 100 kPa. Determine (a) la cantidad de calor transmitido; (b) la temperaturafinal; (c) el cambio de energía interna.
1. Datos:
b. V=0.5
c. U1=2543.6KJ/Kg
i. U2=2506.1KJ/Kg
ii. P1=300KPA
iii. P2=100KPA
iv. T1=133.55ºC
v. T2=?
vi. Q=?
vii. ΔU=?


W+U=Q+U2 b) T=99,63ºC(tabla A6 pag.506)
ii. Q=U2-U1iii. Q=2543,6-2506,1 c) Q=ΔU
iv. Q=37,5KJ/Kg ΔU=-37,5KJ/Kg



13.Un tanque de 500 litros contiene una mezcla saturada de vapor y agua liquida a 300oC. Determine (a) la masa de cada fase si sus volúmenes son iguales; (b) el volumen que cada fase ocupa, si sus masas son iguales.

d....