Termodinámica

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Termodinámica de Procesos IQ-2001

Tarea 3


Problemas

1. El agua líquida a 180oC y 1,002.7 kPa tiene una energía interna (en una escala arbitraria) de 762.0 kJ/kg y un volumen específicode 1.128 cm3/g.

(a) ¿Qué valor tiene la entalpía?
(b) El agua se lleva al estado de vapor a 300oC y 1,500 kPa, donde su energía interna es 2,784.4 kJ/kg y su volumen específico es 169.7 cm3/g.Calcular ∆U y ∆H para este proceso.

2. Un vapor fluye en estado estable a través de una boquilla convergente, aislada, a través de 25 cm de longitud y con un diámetro de entrada de 5 cm. A la entradade la boquilla (estado 1), la temperatura y presión son 325oC y 700 kPa, respectivamente, y la velocidad es de 30 m/s. A la salida de la boquilla (estado 2) la temperatura y presión del vapor son240oC y 350 kPa respectivamente. Los valores de las propiedades son:

H1 = 3,112.5 kJ/kg V1 = 388.61 cm3/g
H2 = 2,945.7 kJ/kg V2 = 667.75 cm3/g

¿Cuál es la velocidad del vapor en la salida de laboquilla y cual es el diámetro en esta salida?

3. Por una tubería que tiene 3 pulgadas de diámetro entra vapor a una turbina con una velocidad de 10 ft/s a 200 psia y 600oF (estado 1). La descarga dela turbina se lleva acabo a través de una tubería que tiene un diámetro de 10 pulgadas, con una presión de 5 psia y 200oF (estado 2). ¿Cuál es la potencia de salida de la turbina?

H1 = 1,322.6Btu/lb V1 = 3.058 ft3/lb
H2 = 1,148.6 Btu/lb V2 = 79.14 ft3/lb

4. A un compresor se alimenta dióxido de carbono gaseoso con condiciones iniciales P1 = 15 psia y T1 = 50oF (estado 1), y se descargacon condiciones finales P2 = 520 psia y T2 = 200oF. El flujo de CO2 que entra fluye por una tubería que tiene un diámetro de 4 pulgadas, con una velocidad de 20 ft/s, y se descarga a través de unatubería de 1 pulgada de diámetro. El trabajo en la flecha hecho por el compresor es de 5,360 Btu/mol. ¿Cuál es la rápidez con la que el calor se transfiere desde el compresor en Btu/hr?

H1 = 307...
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