Libro Ejercicios Termodinamica Para Ingenieria

El aprendizaje significativo
de la

Termodinámica para Ingenieros
Libro de Problemas
Carmen Velasco
José A. Turégano
Tomás Gómez
Amaya Martínez
Máquinas y Motores Térmicos
Dpto. de Ingeniería Mecánica
Universidad de Zaragoza

1

A quienes saquen algún
provecho de este libro
porque nos compensarán
del mucho tiempo robado a
nuestros seres queridos.
De modo muy particular a
Ivana y Guille

ESTELIBRO SE INSERTA EN EL ESFUERZO DE, CADA VEZ MÁS
AUTORES, POR DIGNIFICAR LA ACTITUD CREATIVA DESMARCÁNDOLA DE LOS OBJETIVOS ECONÓMICOS. ES PUES UN
DOCUMENTO DENTRO DEL ÁMBITO DE LICENCIA CREATIVE
COMMONS Y MÁS ESPECÍFICAMENTE DENTRO DE LA OPCIÓN
COPYLEFT. SUPONE, PUES,
LIBERTAD DE USO,
LIBERTAD DE MODIFICACIÓN Y
LIBERTAD DE COPIA
TODO ELLO SIN RESTRICCIONES QUEDANDO EXCLUIDA SOLAMENTE SU
UTILIZACIÓNPARA FORMACIÓN CON FINES MILITARES.
EL DOCUMENTO SE APOYA EN EL USO DE UN SOFTWARE: TermoGraf ,
IGUALMENTE COPYLEFT.
QUIÉN DESEE COPIAS IMPRESAS DEL LIBRO PUEDE SOLICITARLAS A LOS
AUTORES CON UN CARGO MÍNIMO POR IMPRESIÓN Y MANIPULACIÓN.
INFORMACIÓN SOBRE ESTAS INICIATIVAS:
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1ÍNDICE TOMO 1
Prólogo que no lo es (recomendaciones de uso)
Introducción (por si no conoces Termograf)

3

Para empezar con TermoGraf (a)

6

Para empezar con TermoGraf (b)

7

Para empezar con TermoGraf (c)

8

Acceso vía WEB a los materiales
Sobre la resolución de problemas

9
10

SECCIÓN A (ejemplos y enunciados para resolver)
Tema 1. CONCEPTOS BÁSICOS

12

Ejemplos 1.1 a 1.2

12

Problemas 1.1 a1.6 con ayuda y respuesta, resueltos en sección B

15

Problemas 1.7 y 1.8 con documento Termograf para autoevaluación

18

Tema 2. PRIMER PRINCIPIO. FLUJOS DE W Y Q

19

Ejemplos 2.1 a 2.3

19

Problemas 2.1 a 2.12 con ayuda y respuesta, resueltos en sección B

26

Problemas 2.13 a 2.20 con doc. Termograf para autoevaluación

34

Tema 3. PROPIEDADES Y MODELOS

38

Ejemplos 3.1 a 3.3

38Problemas 3.1 a 3.15 con ayuda y respuesta, resueltos en sección B

47

Problemas 3.16 a 3.19 con doc. Termograf para autoevaluación

55

Tema 4. BALANCE DE ENERGÍA EN SISTEMAS
ABIERTOS: ANÁLISIS DE EQUIPOS

55

Ejemplos 4.1 a 4.4

55

Problemas 4.1 a 4.15 con ayuda y respuesta, resueltos en sección B

66

Problemas 4.16 a 4.20 con doc. Termograf para autoevaluación

73

Tema 5. BALANCES DE ENTROPÍA YEXERGÍA

77

Ejemplos 5.1 a 5.4

77

Problemas 5.1 a 5.16 con ayuda y respuesta, resueltos en sección B

89

Problemas 5.17 a 5.22 con doc. Termograf para autoevaluación
1

100

SECCIÓN B (problemas resueltos de los enunciados de
la sección A)
Tema 1. CONCEPTOS BÁSICOS
Problemas 1.1 a 1.6

103

Tema 2. PRIMER PRINCIPIO. FLUJOS DE W Y Q
Problemas 2.1 a 2.12

108

Tema 3. PROPIEDADES Y MODELOSProblemas 3.1 a 3.15

127

Tema 4. BALANCE DE ENERGÍA EN SISTEMAS
ABIERTOS: ANÁLISIS DE EQUIPOS
Problemas 4.1 a 4.15

148

Tema 5. BALANCES DE ENTROPÍA Y EXERGÍA
Problemas 5.1 a 5.16

169

2

PRÓLOGO QUE NO LO ES
Recomendaciones antes de empezar
El prólogo sería el lugar en el que explicar lo que aquí sigue, pero el destino casi natural
del prólogo es ser olímpicamente ignorado. Sin embargo, los autoresentienden que estas
líneas merecen la atención de los estudiantes que quieren que este libro les ayude a entender (y en consecuencia a aprobar) las materias relacionadas con la Termodinámica Técnica.
En consecuencia hemos elegido el primer problema para colocar este "manual del usuario
del libro".
El libro tiene dos partes diferenciadas: Un primer bloque de enunciados y un segundo de
soluciones.Queremos con ello estimular el que nuestros lectores intenten por ellos mismos
la resolución de los problemas que juzguen interesantes.
Ello es por la comprobación exhaustiva en nuestros años de enseñanza de que sólo el trabajo personal garantiza un conocimiento duradero de los conceptos. Y este trabajo personal es algo más que revisar ejercicios resueltos con el objetivo de almacenarlos en el...