tp nº1 sustancias puras- resuelto

Termodinmica Tcnica Ciclo lectivo 2014

Trabajo Practico N1 Sustancias PurasPgina 2 de 11 Lpez Rodolfo Nicols

Trabajo practico N 1 Sustancias puras

Ejercicio 1

El refrigerante 134a a una presin de 0,5 MPa tiene un volumen especfico de 0,025 3/kg (estado

1). Se expansiona a temperatura constante hasta que la presin cae a 0,28 MPa (estado 2).

Finalmente, el fluido se enfra a presin constante hasta que se convierte en vapor saturado (estado

3).

a) Determnese la variacin del volumen especfico, en 3/kg, entre los estados 1 y 2, y entre

los estados 1 y 3.

b) Determnese la variacin de la energa interna especfica en kJ/kg, entre los estados 1 y 2.

c) Determnese la variacin de entalpa especfica, en kJ/kg, entre los estados 2 y 3.

d) Muestre el proceso en un diagrama P-v o T-v.

Ejercicio 2

Un dispositivo que consta de cilindro-mbolo al inicio contiene vapor a 3.5 MPa, sobrecalentado en

5 C. El vapor pierde calor hacia el entorno y el embolo desciende hasta chocar con unos topes,

punto en el que el cilindro contiene agua lquida saturada. El enfriamiento contina hasta que el

cilindro contiene agua a 200 C. Determine:

a) La temperatura inicial

b) El cambio de entalpia por unidad de masa del vapor en el momento en que el mbolo llega

a los topes

c) La presin final y la calidad (si hay mezcla)




Ejercicio 3

Se enfra, a volumen constante, una masa de vapor de agua inicialmente a 3,0 MPa y 400 C (estado

1) hasta una temperatura de 200 C (estado 2). Despus se extrae calor del agua a temperatura

constante hasta que se alcanza el estado de lquido saturado (estado 3). Determine:

a) la presin final

b) la calidad al final del proceso a volumen constante,

c) la variacin total del volumen especfico

d) la variacin de la energa interna especfica, en kJ/kg, entre los estados 2 y 3.

e) Muestre el proceso en un diagrama P-v.

Ejercicio 4

Gas dixido de carbono a 3 MPa Y 500 K entra a una tubera a una tasa de 2 kg/s. El dixido de

carbono se enfra a presin constante a medida que fluye por la tubera, por lo que la temperatura

desciende a 450 K en la salida. Determine el flujo volumtrico y la densidad del dixido de carbono

en la entrada del tubo y el flujo volumtrico en la salida del tubo con:

a) La ecuacin del gas ideal

b) La grafica de compresibilidad generalizada.

c) Determine el error en cada caso.



Resolucin

Ejercicio 1

El refrigerante 134a a una presin de 0,5 MPa tiene un volumen especfico de 0,025 3/kg (estado

1). Se expansiona a temperatura constante hasta que la presin cae a 0,28 MPa (estado 2).

Finalmente, el fluido se enfra a presin constante hasta que se convierte en vapor saturado (estado

3).

b) Determnese la variacin del volumen especfico, en 3/kg, entre los estados 1 y 2, y entre

los estados 1 y 3.

b) Determnese la variacin de la energa interna especfica en kJ/kg, entre los estados 1 y 2.

c) Determnese la variacin de entalpa especfica, en kJ/kg, entre los estados 2 y 3.




Ejercicio 2

Un dispositivo que consta de cilindro-mbolo al inicio contiene vapor a 3.5 MPa, sobrecalentado en

5 C. El vapor pierde calor hacia el entorno y el embolo desciende hasta chocar con unos topes,

punto en el que el cilindro contiene agua lquida saturada. El enfriamiento contina hasta que el

cilindro contiene agua a 200 C. Determine:

d) La temperatura inicial

e) El cambio de entalpia por unidad de masa del vapor en el momento en que el mbolo llega

a los topes

f) La presin final y la calidad (si hay mezcla)




Ejercicio 3

Se enfra, a volumen constante, una masa de vapor de agua inicialmente a 3,0 MPa y 400 C (estado

1) hasta una temperatura de 200 C (estado 2). Despus se extrae calor del agua a temperatura

constante hasta que se alcanza el estado de lquido saturado (estado 3). Determine:

f) la presin final

g) la calidad al final del proceso a volumen constante,

h) la variacin total del volumen especfico

i) la variacin de la energa interna especfica, en kJ/kg, entre los estados 2 y 3.

j) Muestre el proceso en un diagrama P-v.



Ejercicio 4

Gas dixido de carbono a 3 MPa Y 500 K entra a una tubera a una tasa de 2 kg/s. El dixido de

carbono se enfra a presin constante a medida que fluye por la tubera, por lo que la temperatura

desciende a 450 K en la salida. Determine el flujo volumtrico y la densidad del dixido de carbono

en la entrada del tubo y el flujo volumtrico en la salida del tubo con:

d) La ecuacin del gas ideal

e) La grafica de compresibilidad generalizada.

f) Determine el error en cada caso.

tp nº1 sustancias puras- resuelto

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