problemas de termodinamica

PROBLEMAS SOBRE FLUJO UNIFORME Y ESTADO UNIFORME
1. Un dispositivo cilindro-émbolo contiene 0.2 m3 de neón inicialmente a 20oC. La masa del embolo mantiene una presiónde 200 kPa. Se abre una válvula y sale neón hasta que el volumen se reduce a la mitad. Se transfiere calor de tal manera que la temperatura se mantiene a 20ºC. Determineel trabajo y el calor transferido. 
 




2. A un tanque rígido aislado inicialmente vacío. Se conecta una válvula y aire a 100 kPa, 20oC ingresa hasta que alcanzala presión de 100 kPa. Determine la temperatura final del aire en el tanque.
 
Solución:
 T2=136.1oC. 
  


3. Un tanque de 0.5 m3 contiene inicialmente agua líquidasaturada a 200oC. Se abre una válvula en la parte inferior del tanque y se drena la mitad del líquido. Se transfiere calor desde una fuente de 300ºC para mantenerconstante la temperatura en el interior del tanque. Determine la transferencia de calor. ¿Cuál será el resultado si el tanque de 0.5 m3 contuviera inicialmente agua líquidasaturada a 100oC? 
 
Q1=3843.12 kJ. Q2 =339.53 kJ. 


4. Una olla a presión de 5 l tiene una presión de operación de 250 kPa. Inicialmente 50% del volumen está lleno convapor y el resto con agua líquido. Determine la transferencia de calor necesaria para vaporizar toda el agua en la olla. ¿Cuál será el resultado si inicialmente el 20% delvolumen estuviera lleno con vapor? 
 
Solución:
Q = 5746. kJ.
Q = 9190 kJ. 
  

5. Un tanque de 0.2 m3 contiene R-134ª inicialmente a 1 MPa y x=1. Se carga eltanque a 1.2 MPa, x=0 desde una línea de suministro que lleva R-134ª a 1.5 MPa, 30oC. Determine (a) la temperatura final y (b) el calor transferido.