Problemas_propuestos_2da_ley_sistemas_cerrados

Cátedra de Termodinámica General

Universidad de Carabobo
Facultad de Ingeniería
Estudios Básicos
Departamento de Física
Cátedra de Termodinámica General
PROBLEMAS PROPUESTOS:
SEGUNDA LEY DE LATERMODINÁMICA (SISTEMAS CERRADOS)
1. Un recipiente cilíndrico horizontal de 1 m de longitud, está dividido en dos cámaras por medio
de un pistón vertical adiabático. Inicialmente la parte izquierda Acontiene 0,5 kg de aire (gas
ideal) aislado térmicamente del entorno a 25 ºC y 100 kPa; mientras que en el lado derecho B
contiene 0,5 kg del mismo gas a las mismas condiciones pero no aisladotérmicamente. Se
transfiere lentamente calor al gas del lado B y el pistón se desplaza 20 cm. El aire contenido
en el lado A experimenta un proceso adiabático reversible. Determine:
a) La temperatura final delgas del lado A
b) El calor transferido al gas del lado B
2. Un recipiente rígido e indeformable de 50 L de capacidad contiene inicialmente R-134a a
-40 ºC en proporciones volumétricas de 90 % devapor y 10 % de líquido.
a) Determine la cantidad de calor que es necesario suministrar para que la presión llegue a
1,5 MPa
b) Discuta la posibilidad del proceso, si el medio ambiente permanece a 27ºC
3. Un tanque rígido aislado del medio ambiente contiene inicialmente 0,1 m3 de agua líquida y
0,9 m3 de vapor de agua a 150 ºC. Se transfiere calor desde una fuente a 450 ºC hasta que en
elrecipiente existe una sola fase. Discuta la posibilidad del proceso.
4. Se tiene un tanque rígido A aislado con un volumen de 600 L que contiene vapor de agua a
1,4 MPa y 300 ºC. Un tanque rígido B, sinaislar, tiene un volumen de 300 L y contiene vapor
de agua a 200 kPa y 200 ºC. Se abre la válvula que conecta a los dos tanques y fluye vapor de
A hacia B hasta que la temperatura en A llega a 250 ºC,momento en el cual se cierra la
válvula. Durante el proceso se transfiere calor de B al entorno que se encuentra a 25 ºC, de
modo que la temperatura de B permanece constante. El vapor que queda en A...