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SEGUNDO TALLER DE TERMODINAMICA I

PRIMERA Y SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA

ANDREA CATALINA ANGARITA GUERRERO

MIGUEL ARLENZO DURAN

Presentado a: Ing. JAVIER RUGELES

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
INGENIERIA MECANICA
BUCARAMANGA
2010

SEGUNDO TALLER DE TERMODINAMICA I

1ERA Y 2DA LEY PARA SISTEMAS TERMODINAMICOS

➢ Presentar tabla de propiedades y graficas.1. Un dispositivo de cilindro-émbolo de paredes adiabáticas contiene 0.5 m3 de vapor de agua a 6 bar y 250 ºC. El vapor se comprime de una manera reversible hasta alcanzar una presión de 14 bar. Determine:

• Trabajo realizado.
• Tablas de propiedades de estado inicial, final e intermedios y diagrama h-s.

"datos"

v_abs1=0,5[m^3]
p_1=6*Convert(Bar;Kpa)
t_1=ConvertTEMP(C;k;250)s_1=ENTROPY(Water;T=T_1;P=P_1)
v_1=VOLUME(Water;T=T_1;P=P_1)
h_1=ENTHALPY(Water;T=T_1;P=P_1)
x_1=QUALITY(Water;h=h_1;P=P_1)
u_1=INTENERGY(Water;s=s_1;P=P_1)

m=v_abs1/v_1

"proceso reversible s1=sf"
p_f=14*Convert(Bar;Kpa)
s_f=s_1
t_f=TEMPERATURE(Water;s=s_f;P=P_f)
v_f=VOLUME(Water;s=s_f;P=P_f)
h_f=ENTHALPY(Water;s=s_f;P=P_f)
u_f=INTENERGY(Water;s=s_f;P=P_f)

q_1f-w_1f=deltau*mdeltau=u_f-u_1
q_1f=0

[pic]

[pic]

2. Un dispositivo de cilindro embolo contiene inicialmente gas helio a 150 KPa, 20 C y 0.5 m^3. El helio se comprime ahora en un proceso politropico (P*V^n=constante) hasta 400 KPa y 140 C. Determine la pérdida o ganancia de calor durante este proceso.

He

PVn=constante

p_1=150[kpa]t_1=ConvertTEMP(C;k;20)
v_abs1=0,5[m^3]
x_1=QUALITY(Helium;t=t_1;P=P_1)
v_1=VOLUME(Helium;T=T_1;P=P_1)
m=v_abs1/v_1
u_1=INTENERGY(Helium;T=T_1;P=P_1)

p_f=400[kpa]
t_f=ConvertTEMP(C;k;150)
v_f=VOLUME(Helium;T=T_f;P=P_f)
v_absf=v_f*m
u_f=INTENERGY(Helium;T=T_f;P=P_f)

"proceso politropico
p*(v_abs^n)=cte"

p_1*(v_abs1^n)=p_f*(v_absf^n)

q_1f-w_1f=deltau*m
deltau=u_f-u_1w_1f=((p_f*v_absf)-(v_abs1*p_1))/(1-n)

h_f=ENTHALPY(Helium;T=T_f;P=P_f)
h_1=ENTHALPY(Helium;T=T_1;P=P_1)
s_f=ENTROPY(Helium;T=T_f;P=P_f)
s_1=ENTROPY(Helium;T=T_f;P=P_f)

[pic]

3. Dos recipientes rigidos están conectados mediante una válvula; el recipiente A contiene 0.2 m^3 de agua a 400 KPa y posee una calidad de 80 porciento, el tanque B contiene 0.5 m^3 de agua a 200 KPa y 250 C. Se abre la válvula yfinalmente ambos recipientes llegan al mismo estado. Determine la presión y la cantidad de transferencia de calor cuando el sistema alcanza el equilibrio térmico con los alrededores a 25 C.

H2O H2O

400 KPa 200 KPa

Q AB

"A"
v_abs_A_1=0,2[m^3]
p_A_1=400[kpa]
x_A_1=0,8
t_A_1=TEMPERATURE(Water;x=x_A_1;P=P_A_1)
v_A_1=VOLUME(Water;x=x_A_1;P=P_A_1)
m_A=v_abs_A_1/v_A_1

"B"
v_abs_B_1=0,5[m^3]
p_B_1=200[kpa]
t_B_1=250[c]
v_B_1=VOLUME(Water;t=t_B_1;P=P_B_1)
m_B=v_abs_B_1/v_B_1
x_B_1=QUALITY(Water;t=t_B_1;P=P_B_1)

t_f=25[c]

"recipientes rigidos....la masa total sera la sumade las dos masas igualmente para el volumen absoluto"
m=m_A+m_B
v_abs=v_abs_A_1+v_abs_B_1
v_f=v_abs/m

"con t final y volumen especifico final obtengo la presion final"
p_f=PRESSURE(Water;T=T_f;v=v_f)
u_f=INTENERGY(Water;T=T_f;P=P_f)

q_1f-w_1f=deltau
deltau=(m_A*(u_f-u_1_A))+(m_B*(u_1_B))
u_1_A=INTENERGY(Water;x=x_A_1;P=P_A_1)
u_1_B=INTENERGY(Water;t=t_B_1;P=P_B_1)

w_1f=0

[pic]4. Un recipiente rigido que contiene 0.4 m^3 de aire a 400 KPa y 30 C esta conectado por medio de una valvula a un dispositivo de cilindro embolo con espacio libre cero. La masa del embolo es tal que se requiere una presión de 200 KPa para elevarlo. Se abre la válvula y se permite que el aire fluya hacia el cilindro hasta que la presión en el recipiente disminuye hasta 200 KPa. Durante...
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