TERMODINAMICA GUIA

Universidad Nacional del Táchira
Departamento de Ingeniería Mecánica
Núcleo de Termofluidos
Termotecnia

SEGUNDO PARCIAL

1. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene 50 kg. de agua a 250kPa y 25ºC. El área de sección transversal del émbolo es 0.1 m3. Se transfiere calor al agua, lo cual causa que una parte se evapore y expanda; cuando el volumen llega a 0.2 m3, el émbolo alcanza unresorte lineal cuya constante de resorte es 100 kN/m. Se transfiere más calor al agua hasta que el émbolo sube 20 cm. más. Determine: a) La presión final y la temperatura y; b) el trabajo realizadodurante este proceso. Asimismo, muestre el proceso en un diagrama P-V. (Respuestas: a ) 450 kPa, 147.9ºC; b) 44.5 kJ)















2. Un dispositivo de cilindro-émbolo contieneal inicio 0.25 kg. de gas nitrógeno a 130 kPa y 120ºC. El nitrógeno se expande isotérmicamente hasta una presión de 100 kPa. Determine el trabajo de frontera hecho durante este proceso. (Respuesta:7,65 k)




N2
130 kPa
120ºC


3. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene al inicio vapor a 200 kPa, 200ºC y 0.5 m3. En este estado, un resorte lineal (F∝ x) toca al émbolo pero no ejercefuerza sobre él. Se transfiere calor lentamente al vapor, lo cual provoca que la presión y el volumen aumenten a 500 kPa y 0.6 m3, respectivamente. Muestre el proceso en un diagrama P-v con respectoa las líneas de saturación y determine: a) la temperatura final; b) el trabajo realizado por el vapor y; c) el calor total transferido. (Respuesta: a) 1 132ºC; b) 35 kJ; c) 808 kJ)4. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene inicialmente 0.8 m3 de vapor de agua saturado a 250 kPa. En este estado, el émbolo descansa sobre un conjunto de topes y la masa del émboloes tal que se requiere una presión de 300 kPa para moverlo. Se transfiere calor lentamente hacia el vapor hasta que se duplica su volumen. Muestre el proceso en un diagrama P-v con respecto a las...