termodinamica






5.140. Flujo Transitorio con volumen constante: Un depósito rígido y aislado de 0.50 de volumen contiene aire a 100kPa y 25°C. El depósito está conectado a través de una válvula a unalínea por la que circula aire comprimido a 700kPa y 160°C. Si se abre la válvula y se permite que entre aire en el depósito hasta que la presión alcance 300kPa, (a)¿Cuánta masa, en kilogramos, haentrado?, y (b)¿Cuál es la temperatura final en el depósito, en grados Celsius?
Solución:
a)
Balance de Masa:
(1)
(2)
Reemplazando (2) en (1):


Balance de Energía: Hipotesis: Flujo uniformeCalculando la masa 1:










Calculando entalpía 1 de las tablas:



Calculando la entalpía en Línea de la tabla:

Interpolando:
T
H
430
431.43
433

440
441.61Reemplazando:


Donde:














Hallando la masa que entró:


b)







5.177. Un dispositivo cilindro-émbolo aislado de 0.1 de volumen contiene aire inicialmente a 30°Cy 1 bar. Una válvula conecta el conjunto a una línea de suministro de aire que es una fuente a presión y temperatura constantes. La válvula se abre lentamente a la línea de suministro que está a 7bar y 90°C. El émbolo se desplaza al entrar el aire para mantener la presión del cilindro a la presión ambiente de 1 bar. Cuando el volumen del cilindro alcanza 0.2, calcúlese (a) la masa, enkilogramos, que ha entrado por la válvula, y (b) la temperatura en el interior del cilindro en grados Celsius.
a)
Balance de Masa:
(1)
(2)
Reemplazando (2) en (1):


Balance de Energía: Hipotesis:Flujo uniforme



Donde:



Despejando fórmulas:








Calculando por tablas:

Interpolando:
T
H
360
360.58
363

370
370.67


Calculando


Reemplazando en:Entonces la masa que entra será:


a) Calculando la temperatura final:







5.123 En un ciclo simple de potencia entra vapor de agua a la turbina a 6,0 MPa y 540°C y sale a 0,008...