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EXAMEN TIPO DE TERMODINÀMICA

CÓDIGO DE HONOR:

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PROBLEMA 1.-

Un ciclo Ideal consiste de cuatro procesos termodinámicos que actúan sobre el fluido de trabajo:• 1-2. Compresión Isotérmica
• 2-3. Adición de calor a volumen constante (isocórico o isócoro). Qr
• 3-4. Expansión Isotérmica
• 4-1. Extracción de calor a volumen constante. QrA) CON LOS DATOS LEIDOS DEL DIAGRAMA DEL CO2 ADJUNTO, DE LA TABLA ADJUNTA Y ESCOGIDOS SEGÚN SU CRITERIO, ELABORE UNA TABLA DE LO QUE SE INDICA A CONTINUACIÓN:

▪ Masa de gas m (kg)▪ Densidad normal del gas δ (kg/m3)
▪ Calor específico a volumen constante Cv (kJ/kg.K)
▪ Constante del gas (Cp -Cv) =R (kJ/kg.K). Ver tabla adjunta.
▪ Temperatura máxima Tmax (K)▪ Temperatura mínima Tmin (K)
▪ Diferencia de temperatura (Tmax - Tmin ) =ΔT (K)
▪ Volumen mínimo Vmin (m3)
▪ Volumen máximo Vmax (m3)
▪ Relación de compresión (Vmin /Vmax) =r▪ Rendimiento del economizador ,e =(%/100)
▪ Cantidad de calor Qi (kJ)
▪ Cantidad de trabajo Wi (kJ)
▪ En la expansión isotérmica el trabajo efectuado, igual a la cantidad de caloraportada vale: Qe = We = m . R . Tmax . logn ( r ) (kJ)
▪ (1) En el enfriamiento a volumen constante, el calor extraído vale:
Qr1 = - m . Cv . ΔT (kJ)
▪ (2) En la compresiónisotérmica el trabajo requerido, igual al calor extraído vale
▪ Qc = Wc = - m . R . Tmin . logn ( r ) (kJ)
▪ (3) Con el rendimiento del recuperador, e, el calor disponible en él vale:
Qr2 = e. Qr1 (kJ)
▪ (4) y la diferencia entre el calor disponible y el requerido para volver a la temperatura Tmax: ΔQr = (1 - e) . Qr1 = (1 - e) . m . Cv . ΔT (kJ)
▪ (5) deberá ser aportadaantes de la expansión, por la fuente caliente, para volver a las condiciones iniciales. El trabajo útil efectuado, diferencia entre (1) y (3) vale
W = m . R . ΔT . logn ( r ) (kJ)
▪ (6) y...