termodinamica

GUIA 5 TERMODINAMICA ANLISIS DE MASA Y ENERGA DE VOLMENES DE CONTROL. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONCEPTUALIZACIN Y ANLISIS Establezca las diferencias entre flujo permanente o estable y flujo transitorio Flujo permanente vs flujo no permanente Bajo flujo permanente, el usuario introduce como condiciones de borde un caudal aguas arriba y un tirante (o elevacin) aguas abajo. El modelo calculalos tirantes (o elevaciones) en todos los puntos interiores, manteniendo el caudal constante. Bajo flujo no permanente, el usuario introduce un hidrograma de caudales en el borde aguas arriba y una relacin caudal-tirante en el borde aguas abajo. El modelo calcula los caudales y tirantes (o elevaciones) en todos los puntos interiores. Bajo flujo permanente, la relacin caudal-tirante es nica, esdecir, cinemtica. De otro lado, bajo flujo no permanente, el modelo calcula las relaciones caudal-tirante (con histresis) de acuerdo a la variabilidad del flujo. Los flujos ms dinmicos (ms repentinos) tienen ms histresis. Por lo tanto, la especificacin de una curva caudal-tirante nica (cinemtica) en el borde aguas abajo contradice la solucin en ese borde.2El modelo no puede ser a la vez cinemtico enel borde aguas abajo y dinmico fuera de este borde. Una manera de salir de este aprieto es (1) extender el borde aguas abajo artificialmente (hacia aguas abajo), (2) especificar una relacin caudal-tirante nica en el nuevo borde artificial, y (3) hacer que el model calcule las curvas caudal-tirante (con histresis) en los puntos interiores, tanto reales como ficticios.3A pesar de suartificialidad, este procedimiento funciona muy bien, evitando al usuario el tener que conocer (especificar) la solucin en el borde aguas abajo antes de calcularla. Explique la razn por la cual los procesos de estrangulamiento se utilizan en refrigeracin. Los dispositivos de estrangulamiento son elementos que restringen el flujo, lo cual causa una cada de presin importante en el fluido. Algunos dispositivoscomunes son vlvulas, tubos capilares, reducciones bruscas y tapones porosos (corcho). Estos dispositivos producen una cada de presin sin implicar trabajo La cada de presin en el fluido suele ir acompaada de una reduccin en la temperatura, por esa razn los dispositivos de estrangulamiento son de uso comn en aplicaciones de refrigeracin y acondicionamiento de aire Cmo cambia la temperatura y ladensidad en una tobera La variacin de la densidad es principalmente provocada por cambios de velocidad y presin a lo largo del recorrido del fluido, lo cual de forma similar causara variaciones de temperatura. Qu sucede cuando un lquido saturado se somete a un proceso de estrangulamiento Si un lquido saturado se estrangula a una presin menor, algo del lquido se evapora o vaporiza repentinamente,lo que produce una mezcla de lquido y vapor saturados a menor presin Un operario abandon por un tiempo su trabajo dejando por descuido abierta la vlvula de un tanque de aire comprimido, cuando regres encontr que el tanque estaba recubierto de hielo. Explique por qu pudo haber ocurrido tal fenmeno La humedad en las lneas de aire puede crear problemas tales como la formacin de hielo en las vlvulasy controles. Esto puede ocurrir, por ejemplo, si aire a muy alta presin es estrangulado a muy baja presin a un rgimen de flujo elevado. El efecto de venturi del aire estrangulado produce bajas temperaturas, que harn que cualquier humedad en el aire se congele y forme hielo. Esto hace que la vlvula (especialmente una vlvula automtica) sea muy difcil o imposible de operar. Por otro lado, lasgotas de agua pueden producir un golpe de ariete de agua en un sistema de aire que tenga alta presin y un flujo elevado, y pueden causar corrosin, xido, y la dilucin de los lubricantes dentro del sistema. Por estas razones, los secadores de aire son usados para secar el aire comprimido. Una turbina de una planta termoelctrica se alimenta con 6 kg/s de vapor de agua, a una presin de 25 bares, una...