7/17/2019 Problemas Tema 1

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1. Una cierta cantidad de aire ( R = 287 J/kgK, c p = 1 kJ/kgK) se encuentra en unas

condiciones de presión, voluen ! teperatura de 1"# k$/2, #.1" % ! 2# &',

respectivaente. e coprie asta una presión de 1.8 *$/2 ediante un

 proceso +ue responde a la ecuación  p·v1.25

 = cte. eterinar la variación de

energ-a interna, entrop-a ! entrop-a espec-ica, as- coo el calor ! el traa0o

intercaiados. nterpretar los signos.

2. 'onsidrese un ciclo terodin3ico, al cual se soete una cierta cantidad de

aire ( R = 287 J/kgK, c p = 1### J/kgK), copuesto por las siguientes

transoraciones4

564 9pansión iso3rica desde 5 ( p A = 1 ar, V  A = 2# :, T  A = ;2 &') asta

(V  B = %# :).

6'4 'a-da de presión isócora ( pC  = #."8 ar).

'64 'opresión adia3tica.

654 9pansión isotera.

e pide46 <allar la presión, teperatura ! voluen de los cuatro estados

terodin3icos 5, , ' ! .

6 <allar la variación de energ-a interna, la variación de entrop-a ! el calor !

traa0o intercaiados en cada una de las cuatro transoraciones +ue

coponen el ciclo.

6 epresentar el ciclo en los diagraas  p6V  ! T 6S 

6 <allar la variación total de energ-a interna ! entrop-a en el ciclo

terodin3ico, as- coo el 3rea encerrada por el ciclo en los dos diagraas

anteriores.

%. ea el ciclo terodin3ico +ue ocurre en el interior de cierta 3+uina de

olo, orado por tres procesos reversiles4 una copresión adia3tica

seguida de una e9pansión isotera !, inalente, un enriaiento iso3rico. l

gas de traa0o es nitrógeno ( PM  = 28 kg/kol, γ = 1."). :as condiciones al inicio

de la copresión adia3tica son 1.> ar ! %# &', alcan?3ndose una teperatura

al inal de la copresión adia3tica de 2## &'. e pide4

6 <allar el traa0o ! el calor intercaiados en el ciclo, as- coo la variación

de energ-a interna ! de entrop-a en el iso.

6 'alcular el rendiiento trico del ciclo.

6 iu0ar el ciclo en los diagraas  p6v ! T 6 s.

". Un aluno de ingenier-a desea dise@ar un sistea de captación de energ-a solar 

 para generar una potencia elctrica (asiilarla al traa0o reali?ado por el ciclo

terodin3ico) de 1### kA ! cediendo calor a la atósera (asuir 2# &'). l

sistea de captación recie #.%1> kA de radiación solar por cada etro

cuadrado de supericie instalada, alacenando dica energ-a en un acuulador 

de teperatura i0a e igual a >## K. <allar4

6 :a supericie -nia re+uerida en el sistea de captación solar.

6 :a supericie re+uerida si un 1> B de la radiación incidente se pierde por 

transisión de calor acia los alrededores ! el rendiiento del ciclo

terodin3ico uese del 27 B.