Download - t. Autonomo
7/23/2019 t. Autonomo
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INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
Periodo académico: abril- agosto 2014
Parcial: I
Asignatura: Termodinámica
Tema: Trampas termodinámicas de vapor
Tio de tra!a"o: Autónomo
Ni#el: Quinto
Gruo: N°
Integrantes:
!uilcamaigua !uamus"ig #$sar Augusto
!u%mán &ulamarin 'abricio Isaul
(usu)a #"ugc"ilan #arlos *ub$n
Toapa+i Toapa+i ,uis Antonio
Toasa (allitsig .ugo 'abián
'ec"a de entrega/ 21 de mao del 201
7/23/2019 t. Autonomo
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E$ERCICIO%
&'atos de tabla
P(k.pa) T V f V g
200 12341# 0001051 06636
kg mt
mkg
m
Vprom
V mt
V vm
Vg mg Vf mf Vprommt
vmV
p
023.1
/886841.0
9079.0
.
...
.
3
3
=
==
=
+=
=
4
2 hd Ve
⋅⋅=
π
4
)6.1.()85.0( 2π
=Ve
7l recipiente cuas medidas muestra la 8igura9contiene una me%cla de l:;uido vapor de agua
en e;uilibrio a la presión de 200 <&a9 determine
la calidad o t:tulo del vapor9 los vol=menes de
l:;uido vapor la temperatura de saturación de
la me%cla
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0013.1
/884719.0
/88587.0
.
3
3
=
=
−=
−=
=+
+=
x
kg m
kg m x
vfg
Vf v
x
Vf v xvfg
vvfg vf
vfg xvf v
Ve= 0,9079
3m
38868.0
88578.0001061.0
m
kg V
V
Vg Vf V
=
+=
+=
kg m
kg
m
m
V
/88748.0
023.1
9079.0
3
3
=
==
υ
υ
kg mvfg
kg mvfg vf vg vfg
/)884719.0(
/)001061.088578.0(
3
3
=
−=
+=
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2
atos de tabla
P(k.pa) T V f V g
56 14051 00010541 0261412
RED DE SOLUCION
3
2
2
2735.0
4
)72.1()45.0)((
4
..
mV
mmV
hd V
=
=
=
π
π
?
?
?
?
368
=
=
=
=
=
Tsa
vg
vf
x
kp P
atos
375
350
p
30.141
86.138
C T o
001081.0
001079.0
/3 kg vfm
49133.0
52422.0
/3 kg vgm
7l recipiente cuas medidas muestra la 8igura9
contiene una me%cla de l:;uido vapor de agua
en e;uilibrio a la presión de 56 <&a9 determine
la calidad o t:tulo del vapor9 los vol=menes de
l:;uido vapor la temperatura de saturación de
la me%cla
7/23/2019 t. Autonomo
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kg mvf /0010646.0
0000144.0
001079.0
3=
000144.0
25)00002.0)(18(
=
=
x
x
0281412.0
0236808.0
52422.0
=vg kg m x
x
/0236808.0
25
03289.0)(18(
3=
=
x
vg
03289.0
49133.0
52422.0
18
25
375
350
Pkpa
368
61.140
756.186.138
=
+=
Tsa
Tsa
756.1
25
)44.2)(18(
= x
x x
T
44.2
30.141
86.138
18
25
375
350
Pkpa
368
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kg mv
kg
m
m
V v
kg mt
kg m
m
Vprom
V mt
V Vprommt
mgvg mfvf VprommvmV
/5350.0
5112.0
2735.05112.0
/53501.0
2735.0
.
.1.
3
3
3
3
=
==
=
==
=
+=→=
53501.0
52422.0001079.0
V
V
vg vf V
+=
+=
( )020.1
523141.0
001099.05350.0
x
x
vfg
vf v
x
−=
−
=
523141.0
001079.052422.0
=
−=
−=
vfg
vfg
vf vg vfg
7/23/2019 t. Autonomo
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001240.0
001229.0
/3 kg vfm
2.3651
0.3347
. Kpa P
C
C
T
o
o
245
240
atos de tabla
054656.0
059707.0
/3 kg vgm
5.243
5.243 x
vf
000011.0
001240.0
001229.0
5.3
5
245
240
T
atos
7l recipiente cuas medidas muestra la 8igura9
contiene una me%cla de l:;uido vapor de agua
en e;uilibrio a la temperatura 24°#9 determine
la calidad o t:tulo del vapor9 los vol=menes de
l:;uido vapor la presión de saturación de la
me%cla
7/23/2019 t. Autonomo
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001152.0
00077.0001229.0
000077.0
5
)000011.0(5.3
=
++=
=
=
vf
vf
x
x
??
?
?
5.243
=
=
=
=
=
P vg
vf
x
C T o
5.3
5
245
240
T
x
vg
005051.0
054656.0
059707.0
3
2
2
1988.0
4
)25.1.()45.0(
4
..
mV
V
hd
V
=
=
=
π
π
5.243
59355.0
0035357.0059707.0
0035357.0
5
)005051.0(5.3
=
−=
=
=
vg
vg
x
x
7/23/2019 t. Autonomo
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x
Kpa P
2.304
2.3651
0.3347
.
5.243 5.3
5
245
240
T
94.3559
94.2120.47.33
94.212
5
2.304*5.3
=
+=
=
=
Pkpa
Pkpa
x
x
00214.0
58203.0
59355.05948.0
/594702.0
59355.0001152.0
3
=
−=
−=
=
+=
+=
x
x
vfg
vf v x
kg mv
v
vg vf v
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kg mvfg
kg mvfg
vf vg vfg
kg mv
kg
m
m
V v
kg mt
m
Vprom
V mt
V Vprommt
vg mg vf mf VprommmvV
/)58203.0(
/)01152.059355.0(
/5948.0
3342.0
1988.0
3342.0
594702.0
1988.0
.
...
3
3
3
3
3
=
−=
−=
=
==
=
==
=
+=⇒=
4 >n tan;ue cerrado r:gido contiene 2 <g de agua en 8orma de l:;uido
vapor a una presión de 1 atm9 ?i el volumen de la masa del vapor es igual a
26 veces el volumen del l:;uido9 determine la calidad del vapor dentro del
tan;ue la presión de saturación
atos
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m=2.5kg
p=15 atm∗101.325 kPa
1atm =1519.75 kPa
g=¿3.28V f m¿
x=?
*ed de solución
x=
mg
m 7cuación 1
f +¿mg
m=m¿ 7cuación 2
mf =m−mg
V f =v f mf
mf =V f −v f
m−mg=V f −v f
m−3.28V f =V f −vf
m−3.28V f −V f =−v f
m−4.28V f =−v f
V f =m+v f
4.28 7cuación
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?olución
& v f
1519.75kPa
1500
0.001154
X =19.75∗0.000012
250=0.0000009
m3
kg
1750 0.001166
250 0.000012
19.75 X
v f =(0.001154+0.0000009)m
3
kg
v f =0.001155 m
3
kg
V f =2.5 kg+0.001155 m
3
kg
4.28=0.58m
3 7cuación
x=mg
m 7cuación 1
g=¿3.28V f m¿
x=3.28V f
2.5kg =
3.28(0.58)2.5
x=0.76
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DATOS DE TABLA
x
kg vgm
07329.0
50850.0
58179.0
/3
x
kg vfm
000005.0
001080.0
001075.0
/3
77.2
5
140
135
C T o
5
3
280
28.7
=
=
=
vg
Vf
f T
kg mT datos
o
77.137
7l recipiente ;ue muestra la 8igura9 contiene
326 <g de una me%cla de l:;uido vapor de
agua en e;uilibrio a la temperatura de 260 °'
?e conoce ;ue el volumen del l:;uido es igual
a los @ del volumen del vapor9 determine la
altura del cilindro
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RED DE SOLUCION
00107223.0
00000277.0
001075.0
00000277.0
5
)000005.0(77.2
=
=
=
vf
x
x
77.2
5140
135
C T o
x
kg vgm
07329.050850.0
58179.0
/3
77.137
54118734.0
04060266.0
58179.0
04060266.0
5
)07329.0(77.2
=
=
=
vg
x
x
7/23/2019 t. Autonomo
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8
3
38
3
8
3
53
3
5
35
53
5
3
vvf
vvf
vf V
vf vf V
vf vgf V
vg vf V
vf vg
vf vg
vg
vf
=
=
=
+=
+=
+=
=
=
=
vf
vmf
vvf mf
vvf
8
3
8
3.
8
3
=
=
=
24
15
24
15
24
15.
24
15
24
15
1
38
15
1
3
)8
3(5
3
5
v
vg
vmg
vvg mg
vvg
vvg
vvg
vvg
vf vg
==
=
=
=
=
=
=
7/23/2019 t. Autonomo
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3
3
3
01558.0
)0021411.0)(28.7(
.
)0021411.0(
)54118734.0)(00199513.0(00107223.0(
,
001975.01435.8
0160845.0
)54118734.0(15)00107223.0(24
)00104223.0(15
)159(24
15
)159(.24
.24.15)
.24
)159(
24
15
(
24
15
8
3
24
15
mV
kg mkg V
vmV
kg mv
v
vg xvf v
vg vf
vf x
vg vf vvg
vf vg v
vf vg
vg vf v
vg
v
vg
v
vf
v
vg
v
x
mg mf
mg
T
mg
x
=
=
=
=
+=
+=
==
+
=
+
=
+
=+
=
+
+==
7/23/2019 t. Autonomo
http://slidepdf.com/reader/full/t-autonomo 17/25
mh
mh
d
vh
V hd
hd V
0244.0
)51.25(
)4)(01557.0(
4.
4...
4
..
2
3
2
2
2
=
=
=
=
=
π
π
π
π
5
DATOS :
1 ¿̄=143 psi
P=16.87 ¿̄14.503 psi
¿
V f =0.475 pie3
x=45.67
7n el recipiente ;ue indica la 8igura e+isten
l:;uido vapor en e;uilibrio a la presión de
1563 bar9 si el t:tulo del vapor es de
453 el volumen ;ue ocupa el l:;uido
es de 043 pie etermine el diámetro
del tan;ue
7/23/2019 t. Autonomo
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v f =0.01863
v g=1.8707
∅=?
RE( (E %OL)CI*N
V =π ∅
2
4. h
∅=√ 4V π .h ecuación1
V f =v f ' mf
V f
vf =mf ecuación2
v=vf .mf
m +vg . xcomoV =v .m
v .m=vf . mf
m +v g. x
V =v f .mf
m +vg . x ecuación3
CÁLC)LO%
V f
vf =mf ecuación2
0.475
0.01863=mf
mf =25.49lbm
V =vf .mf +vg . x ecuación3
7/23/2019 t. Autonomo
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V =(0.01863)(25.49lbm)+(1.8707)(0.4567)
V =1.32 pie3
∅
=√ 4V
π .h ecuación1
(4 )1.32 pie3
π .4.5 ft ¿
∅=√ ¿
∅=¿ +',& -t
Interolaci.nP v f v g
/++ +'+&012 /'/00/243
20 +'+&0,3 &'044+3+ /',5&+64 +'444/47 5 8
89/'445&+64 89+'4&73v f =0.01863 v g=1.8707
3 7n un recipiente e+iste agua en 8orma de l:;uido vapor a una temperatura de
240°'9 si el volumen del recipiente es de 6 pie la masa del vapor es igual
a 3 veces la masa del l:;uido9 determine la masa del l:;uido
DATOS :
T =240 !
V =3.38 pie3
mg=3.7mf
mf =?
v f =0.01692
7/23/2019 t. Autonomo
http://slidepdf.com/reader/full/t-autonomo 20/25
v g=16.316
RE( (E %OL)CI*N
mg=3.7mf ecuación1
v=V
m
m=V
v ecuación2
x=
v−vf
v fg
v= x (vfg )+v f ecuación3
x= mg
mf +mg
x= 3.7mf
mf +3.7mf
x= 3.7mf
mf (1+3.7)
x=3.7
4.7=0.78 ecuación4
x=78
x=mg
m
mg= x .mecuación5
CÁLC)LO%
7/23/2019 t. Autonomo
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x=3.7
4.7=0.78 ecuación4
v= x (vfg )+v f ecuación3
v=0.78 (16.316−0.01692 )+0.01692
v=12.73 pie
3
lbm
m=V
v ecuación2
m= 3.38 pie3
12.73 pie
3
lbm
=0.2655 lbm
mg= x .mecuación5
mg= (0.78 ) (0.2655lbm)
mg=0.207 lbm.
mg=3.7mf ecuación1
mg
3.7=mf
f =¿ 0.207lbm
3.7
m¿
f =¿0.055 lbm.m¿
7/23/2019 t. Autonomo
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6 >n tan;ue con una capacidad de 10 lts9 contiene l:;uido vapor saturado a
2 psi9 si el 632 de la masa es vapor9 determine la masa total e+istente
DATOS :
P=235 psi
V =150 lts∨0.03530 ft
3
1 l ts =5.29 ft
3
87.25 "elamasaesigual alvapo#
Entonces
mg=87.25
$mmf =12.75$m
RE( (E %OL)CI*N
mg=87.25$mecuacion1
x=mg
m
ecuacion2
m=V
v ecuación3
v= x (vfg )+v f ecuacion4
CALC)LO%
x=mg
m ecuacion2
x=87.25 m
m
7/23/2019 t. Autonomo
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x=0.87
v= x (vfg )+v f ecuacion4
v=0.87 (1.9773−0.01857 )+0.01857
v=1.722 pie
3
lbm
m=V
v ecuación3
m= 5.29 ft
3
1.722 pie
3
lbm
m=2.98 lbm
Interolaci.n
P v f v g
/++ +'+&012 /'/00/2
20 +'+&0,3 &'044+3+ /',5&+64 +'444/13 5 8
89&'0/5&+64 89+'1&+2v f =0.01857 v g=1.973
B ?e conoce ;ue el vapor de agua a una presión de bar9 tiene un volumen
espec:8ico de 0 cm@g9 determine Ccuál es el t:tulo9 calidad o 8racción másica
del vaporD
7/23/2019 t. Autonomo
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DATOS :
1 ¿̄=3500kpa
P=35 ¿̄100kpa
¿
v=50cm
3
g | 1m3
1000000 cm3|1000 g1kg
=0.05m
3
kg
x=?
v f =0.001235
v g=0.057061
RE( (E %OL)CI*N
v=vf + x . vfg
x=v−vf
v fg
ecuación1
CÁLC)LO%
x=
0.05m
3
kg
0.057061−0.001235=0.89
x=89
107n un recipiente e+iste vapor de agua saturado seco9 se conoce ;ue el
volumen espec:8ico del vapor es de 224 pie@ lb9 determine la presión
temperatura del sistema
v f =2.254 pie3
lbm
p=¿
T =¿
7/23/2019 t. Autonomo
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v g P
/'/00/ /++224
16440 /3+
+'444/ 3++'+14/ 5891'04
x=3.84
P=200+3.84
P=203.84 psi