Guía 2 Termodinamica Aplicada

GUÍA 2, AYUDANTÍA TERMODINÁM ICA APLICADA

GUÍA 2, ANÁLISIS DE MASA Y ENERGÍA DE VOLÚMENES DE CONTROL A SISTEMAS ABIERTOS
FORMULARIO
TURBINA Y COMPRESOR:
𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜 1 [ℎ1 +

𝑉12
𝑉22
] = 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜2 [ℎ2 + ] ± 𝑊
2
2

Se suma W, si éste es efectuado por sistema; Se resta W, si éste es realizado sobre el sistema.
𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜 [𝐶𝑝𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 (𝑇1 − 𝑇2 ) + (

𝑉12 𝑉22
− )] = 𝑊
2
2

Condiciones :
Siempre que el flujomásico sea constante; 𝑉2 ≫ 𝑉1 ; 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑟𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 2 ≫ 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 1; 𝑃2 ≪ 𝑃1;
TOBERA

𝑉1 ≪ 𝑉2 ∧ 𝑃1 > 𝑃2
𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜 [ℎ1 +

𝑉12
𝑉22
] = 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚á𝑠𝑖𝑐𝑜 [ℎ2 + ] ± 𝑄
2
2

±𝑄; depende de si gana opierde calor.
Cómo el flujo másico es constante:
ℎ1 +

𝑉12
2

= ℎ2 +

𝑉22

;

2

𝜌1 + 𝑉1 + 𝐴1 = 𝜌2 + 𝑉2 + 𝐴2

CILÍNDRO – ÉMBOLO


ISOTÉRMICO
𝐶

𝑃∗𝑉 = 𝑅∗𝑇 ⇒𝑃 = 𝑉


𝑉

;

𝑊𝑏 = 𝐶 ∗ 𝐿𝑛 (𝑉2)

;

𝑊𝑏 =

1POLITRÓPICO

𝑃

𝑉

𝐿𝑛 (𝑃1) = 𝑛 ∗ 𝐿𝑛 (𝑉2)
1

1

𝑃2 𝑉2 −𝑃1 𝑉1

ENERGÍA TOTAL DEL FLUIDO

𝑒= 𝜇+


ESTÁTICO:
𝑉2
+𝑔∗𝑍
2
DINÁMICO

𝜃 = 𝑃∗𝑉+𝑒 ;

𝜃=ℎ+

𝑉2
2

+𝑔∗𝑍

1−𝑛

GUÍA 2, AYUDANTÍA TERMODINÁM ICAAPLICADA
ANÁLISIS DE MASA Y ENERGÍA DE VOLÚMENES DE CONTROL A SISTEMAS ABIERTOS
1.

A una tobera entra aire constantemente, con 2,21 kg/m3 y 40 m/s ; Y sale con 0,762 kg/m3 y 180 m/s.
Si el área de entradade la tobera es 90cm2 . Determine La tasa de flujo de masa por la tobera, y el área
de salida de la tobera. 0,796kg/s ; 58 cm2
2. Un tanque rígido de 1m3 , contiene aire cuya densidad es 1,18 kg/m3. Eltanque se conecta a un tubo de
suministro de alta presión, mediante una válvula. La válvula se abre y deja entrar aire al tanque, hasta que
la densidad del aire en el tanque aumenta a 7,2 kg/m3.Determine la masa de aire que entró al tanque.
6,02 kg.
3. A un tobera entra aire de forma constante a 300 kPa, 200°C y 30 m/s. Sale a 100 kPa y 180 m/s. El área de
entrada de la tobera es de 80cm2.Determine la tasa de flujo de masa por la tobera, la temperatura del
aire a la salida y el área de salida de la tobera. 0,50 kg/s; 184°C; 39cm2
4. A un difusor adiabático entra aire a 80...