examen-termo

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

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