Pauta Taller N 1

UNIVERSIDAD ANDRES BELLO
FACULTAD DE INGENIERIA
CURSO: FUNDAMENTOS DE PROCESOS INDUSTRIALES

PAUTA TALLER N°1
Problema n°1: La tabla adjunta muestra un ciclo de 3 procesos. Determine c.
Proceso
Q
WU
12
100
a
0
23
b
60
40
31
40
c
d

Respuesta: Por ser un proceso cíclico ∆𝑈𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 = 0 → ∆𝑈3−1 = 𝑑 = −40
A su vez, en el proceso 3-1 ∆𝑈3−1 = 𝑄3−1 − 𝑊3−1 = −40 → 𝑊3−1 = 𝑐 = 80
(2 Pts.)
Problema n°2:Dos kilogramos de agua, inicialmente como líquido saturado a 100 kPa, se calientan
hasta vapor saturado en un proceso a presión constante.
Determine:
a) La transferencia de trabajo para el proceso (enkJ).
b) La transferencia de calor para el proceso (en kJ)
c) Compruebe que en este caso, la transferencia de calor es igual al cambio de entalpía del agua.
Hints: 105 Pa = 1 bar; 1 kPa*m3 = 1 kJSolución:
Si consideramos al agua como un sistema cerrado, en que las únicas transferencias son del tipo calor y
trabajo. Obtenemos que:

a) Para el estado 1, v1 = vf = 1,0432 * 10-3 (m3/kg). Mientrasque para el estado 2, v 2 = vg = 1,694
(m3/kg). (TABLA A-3, usando presión = 1 bar = 100 kPa).
(1,0 Pto.)
Luego, para el cálculo del trabajo
Fundamentos de Procesos Industriales. Pauta Taller N°1.UNIVERSIDAD ANDRES BELLO
FACULTAD DE INGENIERIA
CURSO: FUNDAMENTOS DE PROCESOS INDUSTRIALES

𝑉2

𝑊 = ∫ 𝑃 • 𝑑𝑉 = 𝑃 • (𝑣2 − 𝑣1 ) • 𝑚 = 100(𝑘𝑃𝑎) • (1,694 − 1,0432 ∗ 10−3 ) • 2(𝑘𝑔) = 338,6(𝑘𝐽)
𝑉1

(1,0Pto.)
b) Utilizando la primera ley de la termodinámica para un sistema cerrado y suponiendo que los
cambios de energía cinética y potencial son despreciables, se obtiene:
U = U2 – U1 = Q – W
Luego:
U2= m * u2 = 2(kg) * 2506,1 (KJ/kg) = 5012,2 (kJ)
U1 = m * u1 = 2(kg) * 417,36 (KJ/kg) = 834,72 (kJ)
Luego, despejando Q, se obtiene:
Q = (U2 – U1) + W = 4516,08 (kJ)

(1,0 Pto.)

c) Para la presiónde 1 bar, el cambio de entalpía es 2258,0 (kJ/kg) (TABLA A-3).
Luego, el H = m * hfg = 2(kg) * 2258,0 (kJ/kg) = 4516,0 (kJ).

Fundamentos de Procesos Industriales. Pauta Taller N°1.

(1,0 Pto.)...