termodinamica

En una feria con juegos hay cuatro tipos de automóviles. A es operado con batería, B tiene motor eléctrico que utiliza corriente alterna; C de cuerda: y D tiene una cápsula de gas de CO2 para propulsión a chorro. Examine cada uno desde el punto de vista de si opera por calor, trabajo o cambio de energía interna. En cada caso, considere el automóvil como sistema.

ITEM N°2 La transmisión decalor de una persona al medio exterior cuando no está desarrollando trabajo activo es de 100 kcal/hr Si en un auditorio hay 1 000 personas y falla el sistema de ventilación encuentre:
a. ¿Cuánto aumenta la energía interna en los primeros 15 minutos después de la falla?
b. Considere el auditorio y la gente como sistema y suponiendo que no hay transmisión de calor al medio exterior ¿Qué tanto cambiala energía del sistema? ¿Cómo explica el hecho de que la temperatura del aire aumente?

ITEM N°3 Una bomba sellada que contiene ciertos productos químicos se coloca en un tanque abierto a la atmósfera. Cuando los productos químicos reaccionan, el calor se transmite de la bomba de agua, causando un aumento en la temperatura de ésta. Se usa un agitador para circular el agua, y la potencia queimpulsa la flecha es de 0.04 hp. En un período de 15 minutos el calor transmitido de la bomba es 252 kcal y el calor transmitido del tanque al aire que lo rodea es 12.6 kcal. Suponiendo que no hay evaporación de agua, determinar el aumento de energía interna del agua. (Datos: 0.04 hp, 1 000 Btu, 50 Btu.).

ITEM N°4 El radiador de un sistema de calentamiento tiene un volumen de 20 lt. Cuando sellena con vapor saturado de 1.41 kgf/cm2 se le cierran todas las válvulas ¿Cuánto calor habrá sido transmitido al cuarto cuando la presión del vapor sea de 0.7 kgf/cm2? (Datos: 0.7 pies3, 20 lbf(pulg2)

ITEM N°5 Un recipiente a presión que tiene un volumen de 0.142 m3 contiene vapor al punto crítico. Se le quita calor hasta que su presión es de 28.1 kg/cm2; Determine el calor transferido al vapor.(Datos: 5 pies3, 400 lbf/pulg2).

ITEM N°6 Un tubo sellado tiene un volumen de 32.8 cm3 y contiene H2O parte líquida y parte vapor en equilibrio a 1 atm. Las fracciones de líquido y vapor son tales que cuando se calienta el vapor pasa por el punto crítico. Calcular la transmisión de calor desde su estado inicial , a 1 atm, hasta el estado crítico, cuando se le proporcione calor. (Datos: 2 pulg2,14.7 kgf/cm2.)

ITEM N°7 Una caldera tiene un volumen total de 2.27 m3. Inicialmente contiene 1.51 m3 de agua en fase líquida y 0.76 m3 en fase vapor, en equilibrio a 1 atm. Se enciende la caldera y se transmite calor al agua y al vapor. Mientras tanto, las válvulas de entrada y salida de la caldera permanecen cerradas. La válvula de seguridad escapa cuando la presión llega a 56.3 kgf/cm2.¿Cuánto calor se transmite al agua y al vapor antes que se abra la válvula de seguridad? (Datos: 80 pies3, 60 pies3, 20 pies3, 14.7 lbf/pulg2, 800 lbf/pulg2)


ITEM N°8 En un cilindro tapado con un émbolo sin fracción, que ejerce una presión de 7.05 kgf/cm2, están contenidos 2.27 kg m de agua a 15.6° C. Se transmite calor al agua lentamente, hasta que el émbolo llega al tope; el volumen dentro delcilindro es entonces de 0.424 m3. Después de añade más calor al agua hasta que existe como vapor saturado.
a. Encuentre la presión final en el, cilindro y la transmisión de calor y el trabajo efectuado durante el proceso.
b. Muestre el proceso en un diagrama T-V
(Datos: 100 lbf/pulg2, 5 lbm, 60°F, 15 pies3)


ITEM N°9 Un recipiente aislado al vacío, con un volumen de 378 lt contiene nitrógenolíquido a una presión de 1 atm. El recipiente se llena con 90% de líquido y 10% de vapor en volumen. El recipiente queda tapado accidentalmente y el calor se transmite al nitrógeno líquido a través del espacio vacío y la presión aumenta. Si el recipiente interior revienta cuando alcanza una presión de 4.2 kgf/cm2. ¿Cuánto tardará en alcanzar esta presión si el calor se transmite al interior a...