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8/17/2019 examen-termo
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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO
FES. CUAUTITLAN CAMPO 4
INGENIERIA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS
GPO: 2406 D
PROYECTO
MARIO ADRIAN MUNGUIA
DAVID MARIO ANGELES
DANIEL REYES
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1.- (DIAGRAMA DE SISTEMAS)
a) ¿Cuál es el cambio de energía interna, cuando un sistema pasa del estado a al
b a lo largo de la transformación acb recibe una cantidad de calor de 20000 cal yrealiza 7.00 cal de traba!o"
b) ¿Cuánto calor recibe el sistema a lo largo de la transformación adb, si el traba!o
realizado es de 200 cal"
c) Cuando el sistema #uel#e de b $acia a, a lo largo de la transformación en forma
de cur#a, el traba!o $ec$o sobre el sistema es de 000 cal. ¿Cuánto calor absorbe
o libera el sistema"
d) %i &a ' 0 y &d ' (0000 cal $állese el calor absorbido en los procesos ad y db.
espuesta
a) *l camino acb+acb ' 20000 cal- cb ' /700 cal- ac ' 0
∆&ab ' acb acb ' 20000 / 700 ' (200 cal.
b) *l camino adb+
∆&ab ' adb adb ⇒ adb ' /200 cal-
(200 ' adb / 200 ⇒ adb ' (000 cal
c) *l camino ba+
∆&ba ' /(200 cal ⇒ ba ' 000 cal-∆&ba ' ba ba ⇒ /(200 ' ba 000
ba ' /(700 cal
d) *l camino ad+
∆&ad ' ad ad ⇒ ∆&ad ' &d / &a ' (0000 / 0
∆&ad ' (0000 cal
ad ' adb ' / 200 cal- ya ue bd ' 0
&ad ' ad ad ⇒ (0000 ' ad / 200ad ' (200 cal
*l camino ab+
∆&db ' ∆&ab / ∆&ad ' (200 / (0000 ' 200 cal
db ' 0
∆&db ' db db ⇒ 200 ' db / 0
db ' 200 cal.
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2.1 345*6C8 9* :454*%)
Consideremos el $elio gas perfecto monoatómicocv=3 R /2 ) en el estado
inicial A : Pa=105 Pa ,Va=10
−2m
3
y 58';00 y 5 en los tres estados 8,? @ C y dibu!ar ciclo endiagrama 3>
b) Calcular en unidades del sistema internacional de forma directa el traba!o,
el calor y la #ariación de energía interna del gas para cada uno de los
procesos.c) 9eterminar el rendimiento de este motor y comparar el resultado con el de
un motor Carnot ue funcione entre las dos temperaturas eAtremas del
ciclo.
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;.1 *%585C8 9* B&94%)
&n cable anclado en el fondo de un lago sostiene una esfera $ueca de plásticoba!o su superficie. *l #olumen de la esfera es de 0.; m; y la tensión del cable D00
6.
¿EuF masa tiene la esfera"
*l cable se rompe y la esfera sube a la superficie. Cuando está en euilibrio, ¿uF
fracción del #olumen de la esfera estará sumergida"
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9ensidad del agua de mar (.0; gGcm;
*n la figura de la izuierda+
*'mg5
(0;0H0.;HD.I'mHD.ID00, m'2(7.2 Jg
*n la figura de la derec$a+ A
*K'mg
(0;0H>HD.I'mHD.I, >'0.2( m;
Bracción de la esfera sumergida, 0.2(G0.;'0.7'70L
M.1 9*6%989*% N8%*% 9*8*%)
&n globo de peso ligero se llena con M00 m; de $elio. 8 0 co
¿cuál es la
masa de la carga =til ue el globo puede le#antar ¿EuF pasaría si" *n la
tabla obser#e ue la densidad del $idrógeno es casi la mitad de la densidad
del $elio. ¿EuF carga puede le#antar el globo si se llena de $idrógeno"
%&%586C8 3JgG m3
)
8N&8 3&8 1 x 103
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O*4 1.79 x 10−1
O94N*64 8.99 x10−2
m ' masa> ' M00 m; de $elio
masa del $elio ' densidad del $elio P #olumenmasa del $elio ' (,7D P (0Q( Jg Gm; P M00 m;masa del $elio ' 7(,R Jg
.1 345*6C8 O94**C5C8)&na bomba aspirante está instalada en un pozo a seis metros sobre el ni#el
del agua y tiene las siguientes características+
9iámetro del Fmbolo (2 cm.
Carrera del Fmbolo ;0 cm.
Calcula+
a) *l caudal suministrado por la bomba.
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b) 3otencia absorbida por el motor, suponiendo un rendimiento del 0,R
R.1 345*6C8 :8E&68 *4C8)9etermina la potencia de una aeroturbina sobre la ue act=a un #iento de
0JmG$ sabiendo ue el radio de cada pala es de M m y ue el nS de palas
es de ;. 9etermina la energía generada por ella en (0 $oras. 9ato+
densidad del #iento (,22
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3=til #iento' (G2HdensidadHsuperficieH#elocidad al cubo #U;)Hcoeficiente de
potencia3=til #iento' (G2H(T22HVHMU2)H(;TrU;)H(RG27)'MI.II0TMW'MITIIJW
3elFctrica'3=til #ientoHX3e'MITIIJWH('MITII
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a presión en el fondo de los dos cilindros es la misma.pa⋅D.IV⋅0.22(000⋅D.I⋅0.0IRI0⋅D.I⋅0.;'pam⋅D.IV⋅0.02(000⋅D.I⋅0.paHD.IVH0.22(000HD.IH0.0IRI0HD.IH0.;'pamHD.IVH0.02(000HD.IH0.2m'0.D7 Jg
I.1 968:C8 9* B&94%)3ara saber la #elocidad del agua en una tubería empalmamos en ella un
tubo en forma de 5 de menor sección, colocamos tubos manomFtricos 8 y
?, como indica la figura y medimos la diferencia de altura $ cm) entre los
ni#eles superiores del líuido en tales tubos.
%abiendo ue la sección del tubo estrec$o es (0 #eces menor ue latubería, calcular la #elocidad del líuido en Fsta.Calc=lese el gasto, si el área de la sección mayor es M0 cm2
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os puntos ( y 2 están al mismo ni#el y('y2
S1v1=S2v2
10⋅S2⋅v1=S2⋅v2
v2=10⋅v1
p1+ρgy1+1/2ρv21=p2+ρgy2+1/2ρv2
(pa+1000⋅9.8⋅h1)+1/21000⋅v21=(pa+1000⋅9.8⋅h2)+1/21000⋅100v2
h1−h2=0.05S1v1=S2v210·S2·v1=S2·v2
v2=10·v1p1+ρgy1+1/2ρv12=p2+ρgy2+1/2ρv22(pa+1000·9.8·h1)+1/21000·v12=(pa+10
00·9.8·h2)+1/21000·100v1/2h1−h2=0.05
Gasto=S 1·v1=S 2·v2=40·10-4·v1=0.4 litos/s