ejercicios termo unidad ii

7/25/2019 Ejercicios Termo Unidad II

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ASIGNATURA:

TERMODINMICA

INTEGRANTE:

MARCO GALARZA 1726

TAREAREALIZAR 16 EJERCICIOS DE LA UNIDAD II

AO

2015

FACULTAD DE MECNICAESCUELA DE INGENIERA INDUSTRIAL


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1) Indique en los diagramas de fase del agua (mtodo grfico, ubique todos los puntos enel diagrama y adjunte a la resolucin), cul es el estado en que se encuentra el agua enlas siguientes condiciones de temperatura y presin, y determine su volumen especfico:1.1 Diagrama de Mollier (h-s)a. 0.2 MPa y 100Cb. 15 bar y 250C

c. 1 bar y 110Cd. 23 bar y 50C1.2. Diagrama T-s:e. 2 MPa y 215Cf. 550 kPa y 200Cg. 5 bar y 120Ch. 1.6 MPa y x = 0.80


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2) (Software) Considerar el diagrama Pv siguiente, que suponemos corresponde al agua.

a.Ponga cul es el valor de la temperatura en la isoterma crtica. Buscar los valores delvolumen crtico y la presin crtica.b. Las temperaturas de 100C, 300C y 600C, a qu isotermas corresponderan de lasrepresentadas en el diagrama P-v?c. De los valores del volumen especfico de lquido y vapor saturados y la presin desaturacin para todas las isotermas indicadas en el apartado anterior, si es posible.

d. Representa los siguientes estados sobre el diagrama arriba representado, y diga dequ estado se trata: (100C, 1 MPa), (300C, 10 MPa), (300C, 6 MPa), (100, 2 m3 / kg),

e. (100C, 1 m3 / kg).

f. Si alguno de los estados del apartado anterior es vapor hmedo, calcula el ttulo.

g. Podramos saber exactamente cmo representar (100, 0.1 MPa) en el diagrama Pv?

h. Representa el estado (600C, 10 MPa) y busque cul es su volumen especfico.


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3) (tablas) En un recipiente de paredes no deformables, de 4 L de capacidad, hay 15.5 g de agua a

la presin de 0.15 bar. Se calienta hasta que la presin final es de 10 bar. Indique cul ser el

estado final del agua:

a. vapor hmedo con x = 0026b. lquido saturado a 300Cc. vapor recalentado a 100Cd. lquido comprimido a 300Ce. vapor recalentado a 300C

4) (software) En un depsito de 1 m3 de capacidad hay 4 kg de agua a la temperatura de250C y se enfra a volumen constante hasta la temperatura de 150C. Determine a) lapresin inicial y el estado inicial, as como b) la presin final y el estado final.

5) (Diagrama) Un depsito de 0.05 m3 de capacidad contiene un vapor hmedo de ttulo0.75 a la temperatura 300C. Determinar la masa total de agua que contiene el depsitoas como la masa y volumen de cada una de las fases que coexisten en el depsito.


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6) (Tablas) En un cilindro-pistn hay 1 kg de agua a 70 bar y 50C. Se calienta muylentamente hasta lquido saturado manteniendo la presin constante.

a. Determine la temperatura final y el cambio de volumen que experimenta el sistema.

b. Si a partir de las condiciones iniciales se enfra hasta lquido saturado, manteniendo elvolumen constante, determine la presin y la temperatura final.


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7) (Software) En un cilindro-pistn hay agua a 200C con un ttulo de x = 0.5. Expansionaa temperatura constante hasta que el volumen es de 4.675 veces el volumen inicial.

Determine cul ser la presin final.

8) (Diagrama) Un depsito rgido contiene 60 kg de vapor de agua a 200C y 8 bar.

a. Determinar el volumen del depsito.

b. El depsito se enfra hasta que la presin en el interior es de 2bar. Determine latemperatura final. En el caso de que coexistan dos fases, determine la masa y el volumende cada fase.c. Determinar la masa de agua que se ha de extraer o aadir al depsito para que estecontenga nicamente vapor saturado a 2bar.


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10) (Software) En una caldera de 10 m3 de capacidad hay agua a la presin de saturacinde 40bar. Un 60% del volumen es ocupado por el vapor saturado.

a. Determinar cul es la temperatura del agua en el caldern y la masa de vapor saturadoy lquido saturado que contiene.

b. Por una vlvula situada en la parte inferior del caldern se extrae lquido hasta que todoel caldern resto lleno de vapor saturado a 40 bar. Determinar la masa de lquido que seha extrado y la cantidad de agua que se ha vaporizada.

c. Y si se extrae vapor saturado, por una vlvula situada en la parte superior del caldern,hasta que queda lleno de vapor saturado a la presin de 40 bar?

d. Si aadimos lquido a la misma presin y temperatura del caldern, qu masa hemos deaadir que el caldern quede lleno de lquido saturado a la misma presin de 40 bar?


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11) (Tablas) En un depsito de 10 m3 hay 3.316 kg de H2O a la presin de 40 bar.

a. Determine la temperatura en la que est el depsito. En el caso de que haya equilibrio,determinar la masa y el volumen de cada fase.

b. Si se sacan 3150 kg, manteniendo la presin constante, determine la temperatura finalen la que se tendr que calentar o enfriar el depsito.


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12) (Software) En un sistema cilindro-pistn hay una masa de 5 g de agua ocupando unvolumen de 2 L, siendo la temperatura de 150C.

a. Determine la presin. Si el sistema se comprime, manteniendo la temperaturaconstante, se provoca la condensacin del vapor.

b. Determinar el volumen del cilindro cuando la masa de lquido sea de 4.995 g, as comoel volumen especfico.

c. Si el sistema en el estado anterior se calienta, determine la temperatura y la presincuando el estado del fluido sea de lquido saturado.

13) (Diagrama) En un depsito de 1 m3 hay 37.75 kg de refrigerante R-134a a la presinde 10 bar.

a. Determinar si el refrigerante estar en forma de vapor recalentado o de vapor saturado.

b. Determine la temperatura. El depsito se enfra hasta que todo el R-134a est en formade vapor saturado. Determine la temperatura y la presin.

c. A continuacin el depsito se contina enfriando hasta 0C. Determine la presinsaturacin as como la masa y volumen de cada una de las fases.


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14) (Diagrama) En qu estado se encuentra el agua en los siguientes casos?

a. 150C y 6 bar. Decir el volumen especfico.

b. 8 MPa y 0009 m3 / kg. Decir la temperatura; si es vapor hmedo, diga el ttulo.

c. 5 MPa y 0.0593 m3 / kg. Decir la temperatura; si es vapor hmedo, diga el ttulo.

d. 4 MPa y 12:06 m3 / kg. Decir la temperatura.


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15. (Software) En un depsito de 500L de capacidad donde previamente existe el vaco,se introducen 4 kg de agua.El depsito se calienta hasta que la presin en el interior es de 10 bar. Mediante las tablasde vapor se pide:a. Averiguar el estado en que se encontrar el agua (lquido saturado, vapor recalentado,etc.);

b. Averiguar la temperatura en el interior del depsito;

c. En caso de que haya una mezcla de vapor saturado y de lquido saturado, calcular la

masa y el volumen de cada fase.


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16. (Tablas) En un dispositivo cilindro-pistn hay 13.59 g de refrigerante R-134a en formade lquido saturado a -20C. Se pide:a. determinar el volumen y la presin del sistema.El sistema se calienta manteniendo constante la presin hasta las siguientes situaciones:b. vapor hmedo con un ttulo de 0.6 y en -20C;

c. vapor saturado a -20C;

d. vapor recalentado a 40C.Determinar el volumen que ocupa el refrigerante en cada caso.


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