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PROCESOS ISONTROPICOS Y CICLOS DE POTENCIA DE CALOR
CURSO: SIMULACION DE PROCESOS
INTEGRANTES:
* HUAMAN BERNILLA JEFFERSON
* LEON MEDINA SARA CECILIA
* PEREZ VEGA MELISSA KATHERINE
* PURIHUAMAN GUERRERO ROXANA
* VILLALOBOS ALZAMORA LEYLI


PROCESOS ISOENTROPICOS

1.- Determine el trabajo de un compresor requerido para comprimir isentrópicamentevapor de agua de 100 kPa a 1MPa , asumiendo que el vapor existente como a) líquido saturado y b) vapor saturado en el estado inicial

Parte a)
V1= Vf a 100 KPa=0.001043 m3Kg ………………………. ( Tabla A.5)

Wrev= 12 v dP =V1( P2-P1)
=(0.001043 m3kg )1000-100kPa1 KJ1 KPa .m3

=0.94kJkg …….. Respuesta (a)
Parte b)

T ds = vdp
ds=0 (proceso isontropico )
Por lo tanto v dP=dh

Entonces
Wentrada = 12v dP=dh=h2- h1

Donde el estado 1
P1=100 kPa( vapor saturado )


h1= 2675.0 kJkg tabla (A.5)
S1=7.3589 kJkg . k

En el estado 2
P2=1 MPa
S2= S1
h2=3194.5 KJKg Tabla (A.6)

Wentrada =(3194.5 – 2675.0) KJKg = 519.5 KJKgrespuesta
Resultado En hysis:

2.- Se comprime reversiblemente vapor saturado de refrigerante 134a a 20psia en un compresor adiabático hasta 120 psia. Determine el trabajo de entrada en el compresor.

Entra : 20psia sale :120psia

H1=102.716BTU/lbm (hallada por tabla de refrigerante 134a) H2=115.15BTU/lbm

mº = 1lb/hW=mº(H2-H1)
W=1(115.15-102.72)
W= 12.4BTU/lbm

Resultado En hysys:

3.- En una turbina adiabática entra vapor a 800psia y 900ºF y sale a una presión de 40psia.determine la cantidad de trabajo que esta turbina puede entregar.

800psia 40psia
900ºF

P1=800psia
A laentrada h1=1398.7Btu/lb
T1=900ºF

A la salida p=40psia h2=1144.21Btu/lb

W=m*(H2 - H1)
W=2.205lb/h* (1398.7-1144.21)Btu/lbmol
W=561Btu/h

4.-Entravapor establemente en una turbina adiabática a 3 MPa y 400 °C y sale a 50 kPa y 100°C. Si la potencia de salida de la turbina es 2 MW, determine : La eficiencia isentrópica de la turbina y la tasa de flujo másico del vapor que circula por la turbina.
Solución:
I) El vapor fluye de forma estable en una turbina entre los estados de entrada y salida. Se determinaran la eficiencia isentrópica yel flujo másico para una potencia especificada de salida.

II) Suponemos que existen condiciones estables de operación. Los cambios en las energías cinética y potencial son insignificantes.

III) Esquema y Diagrama

IV) Las entalpias en los diversos estados son:
Estado 1: P1 = 3 MPa h1 = 3231.7 kJ/kg (TABLA A-6)
T1 = 400 °Cs1 = 6.9235 KJ/kg.K

Estado 2: P2a = 50 kPa h2a = 2682.4 kJ/kg (TABLA A-6)
T2a = 100 °C

La entalpía de salida del vapor para el proceso isentrópico h2s se determina a partir del requerimiento de que la entropía del vapor permanezca constante (S2s = s1 ):

Estado 2s: P2s = 50 kPa Sf = 1.0912 kJ/kg.K(TABLA A-5)
(S2s = s1 ) Sg = 7.5931 kJ/kg.K

Obviamente, al final del proceso isentrópico el vapor existe como una mezcla saturada puesto que Sf < S2S <Sg . Por lo tanto primero se necesita calcular localidad en el estado 2s:

X2S = S2S- SfSfg=6.9235-1.09126.5019=0.897
y
h2s = hf + x2shfg = 340.54 + 0.897(2304.7) = 2407.9...