Termodinamica

Problemas de Clase
CAPITULO 3
3-51. Un tanque rígido de 2.5 m3 contiene 15 kg. de vapor húmedo de agua a 75°C, entonces el agua se calienta lentamente. Determine la temperatura final a la cual todo el liquido que forma parte del vapor húmedo se evaporiza por completo. También muestre la línea de proceso en un Diagrama T-V.

Proceso isotérmicoSistema Cerrado

Vapor Húmedo
V₁= 2.5m3 T2= ?
m= 15kg
T1= 75°C
0.16666m3/kg = ѵ1

Tablas Prop. Termodinámicas:


Tabas kg

185° 0.17390
187° 0.16666
190° 0.15636



3-54. Un dispositivo de cilindro y embolo contiene0.1 m3 de agua liquida y 0.9 m3 de vapor de agua. El equilibrio a 800 Kpa se transfiere calor a Presión constante hasta que la temperatura es de 350°C.

a) Cual es la temperatura del agua al inicio?
b) Calcule la masa total del agua.
c) Calcule el volumen final.
d) Muestre la línea de proceso en un Diagrama P-V.

Proceso Isobárico



Ѵliq=0.1m3 T2= 350°C
ѵvap= 0.9m3 P2= 800Kpa
P1= 800Kpa
T1= ?
a) Por tablas: c)

b) 89.68kg
3.74



d)


3-91. Determine el Ѵ el Nitrógeno gaseoso a 10Mpa y 150°K con basea:
a) La ecuación de los Gases Ideales.
b) La Carta de Compresibilidad Generalizada.
Compare estos resultados con el valor experimental Ѵ=0.002288m3/kg y determine el error que se comete en cada uno.

a)PV=mRT
0.004452m3/kg

86.43%

b) z = ? 2.94 1.19

Pr= 2.94
Tr= 1.19

“El N2 gaseoso a las condiciones de 10Mpa y 150Kpa no se comporta como ungas ideal”

Ѵ= Z Ѵideal = (0.54)(0.004452) = 0.002404 m3/kg
67%






CAPITULO 4
4-35. Un tanque rígido aislado contiene 5kg de un vapor húmedo de agua a 100Kpa. En un principio ¾ partes e la masa están en fase liquida, una resistencia eléctrica colocada en el tanque se conecta con un suministro de 110 volts y pasa una corriente de 8Amp, al cerrar el interruptor determine cuanto tiempose necesita para evaporar todo el liquido en el tanque. También muestre el proceso en un Diagrama T- Ѵ.

Tiempo = ?




EEntrada – Esalida = Energía Eentrada = Esalida

Sistemas cerradosBalance de energías
Ư = Q – W + Eelect Ư = Eelect
m = 5kg
P1 = 100Kpa KJ = KJ
X = .25


Ѵ= 0.4243m3/kg





4-37. Un dispositivo decilindro embolo contiene 5kg de refrigerante R-134A a 800Kpa y 70°C. Entonces se enfría el refrigerante a presión constante hasta que termina como liquido a 15°C. Determine la cantidad de calor perdido y muestre el proceso en un Diagrama T-V.

Proceso Isobárico
Balance de EnergíaƯ= Q – W
Q= Ư – W
Q= H= m(h2-h1)

m= 5kg T2= 15°C
P1= 800Kpa P2= 800Kpa
T1= 70°C h2=...