Un Recipiente Rígido de 10 L Contiene Inicialmente Una (Autoguardado)

Un recipiente rígido de 10 L contiene inicialmente una mezcla de agua líquida y vapor a 100 °C con calidad de 12.3 por ciento. Luego se calienta la mezcla hasta que su temperatura es de 10 °C. Calcule la trans!erencia de calor necesaria para este proceso.

"e condensa vapor saturado de agua en un sistema cerrado# en!ri$ndolo a presi%n constante hasta un líquido saturado a &0 '(a. )etermine la trans!erencia de calor y el tra*a+o realizado durante este proceso# en ',-'g.

Un dispositivo de cilindro/m*olo contiene inicialmente vapor de agua a 200 '(a# 200 °C y 0.& m3. n este estado# un resorte lineal  F  x  toca el /m*olo# pero no e+erce !uerza so*re /l. ntonces# se trans4ere calor lentamente al vapor de agua# haciendo que aumenten su presi%n y volumen# hasta 20 '(a y 0.5 m3# respectivamente. 6epresente al proceso en un diagrama Pv con respecto a líneas de saturaci%n# y determine a la temperatura 4nal# b el tra*a+o e!ectuado por el vapor de agua y c el calor total trans!erido

"e calienta 1 'g de o7ígeno# de 20 a 120 °C. )etermine la trans!erencia de calor que se requiere cuando eso se hace en un proceso a a volumen constante# b iso*$rico.

"e comprime arg%n en un proceso politr%pico# con n  1.2# de 120 '(a y 10 °C hasta 800 '(a# en un dispositivo de cilindro/m*olo. )etermine el tra*a+o producido y el calor trans!erido durante este proceso de compresi%n# en ',-'g.

Un dispositivo de cilindro/m*olo contiene gas de arg%n# y pasa por un proceso isot/rmico# de 200 '(a y 100 °C# hasta 0 '(a. )urante el proceso# se trans4eren 1.00 ', de calor al sistema. )etermine la masa de este sistema y la cantidad de tra*a+o producido.

n un dispositivo de cilindro/m*olo con carga varia*le y con una rueda de paletas integrada al cilindro# hay aire. 9l principio est$ a 00 '(a y 2: °C. ntonces se hace girar la rueda de paletas mediante un motor el/ctrico e7terno# hasta que se ha trans!erido al aire la energía de 0 ',-'g en !orma de tra*a+o. )urante este proceso se trans4ere calor para mantener constante la temperatura del aire# y al mismo tiempo se triplica el volumen del gas. Calcule la cantidad requerida de trans!erencia de calor# en ',-'g.

Considere una plancha de 1 000 ;# cuya *ase es de aleaci%n de aluminio 2 02&<5 r  2 ::0 'g-m3 y cp  8:  ,-'g = °C y de 0. cm de espesor. sa *ase tiene 0.03 m2 de super4cie. (rimero# la plancha est$ en equili*rio t/rmico con el aire am*iente a 22 °C. "uponiendo que el >0 por ciento del calor generado en los alam*res de resistencia se trans4era a la *ase# determine el tiempo mínimo necesario para que la plancha llegue a 200 °C.

"e puede modelar un huevo ordinario como una es!era de . cm de di$metro. 9l principio# el huevo est$ a una temperatura uni!orme de 8 °C y se de+a caer en agua hirviente# a >: °C. "i las propiedades del huevo son r  1 020 'g-m3 y cp  3.32 ',-'g = °C# determine cu$nto calor se trans4ere al huevo para cuando su temperatura media aumenta a 80 °C.

Unas *olas de acero al car*%n r  : 833 'g-m3 y cp ?0.&5 ',-'g = °C de 8 mm de di$metro# se recuecen calent$ndolas primero a >00 °C en un horno# y despu/s de+$ndolas en!riar lentamente a 100 °C en aire am*iente a 3 °C. "i se van a recocer 2 00 *olas por hora# determine la tasa de trans!erencia total de calor# de las *olas al aire am*iente.

9 una to*era entra aire constantemente a 300 '(a# 200 °C y & m-s# y sale a 100 '(a y 180 m-s. l $rea de entrada de la to*era es 110 cm2. )etermine a el @u+o m$sico por la to*era# b la temperatura del aire a la salida y c el $rea de salida de la to*era

l di!usor de un motor de reacci%n de*e *a+ar la energía cin/tica del aire que entra al compresor del motor# sin interacciones de calor o tra*a+o. Calcule la velocidad a la salida de un di!usor# cuando entra a /l aire a 100 '(a y 20 °C# con una velocidad de 00 m-s# y el estado e n la salida es 200 '(a y >0 °C.

Una mezcla de líquido y vapor de agua saturados# llamada vapor hAmedo# @uye en una línea de suministro de vapor de agua a 2 000 '(a y se estrangula hasta 100 '(a y 120 °C. BCu$l es la ca lidad de vapor de agua en la línea de suministro

"e estrangula el @u+o de re!rigerante 13&a# de 800 '(a y 2 °C# hasta una temperatura de 20 °C . )etermine la presi%n y la energía interna del re!rigerante en el estado 4nal.

"e mezclan las corrientes caliente y !ría de un @uido en una c$mara de mezclado rígida.  l @uido caliente @uye a la c$mara a un @u+o m$sico de  'g-s# con una cantidad de energía de 10 ',-'g. l @uido !río @uye a la c$mara a un @u+o m$sico de 1 'g-s y lleva una cantidad de energía de 0 ',-'g. Day trans!erencia de calor al entorno de la c$mara de mezclado# en la cantidad de . ';. La c$mara de mezclado opera con @u+o estacionario y no gana ni pierde energía ni masa con el tiempo. )etermine la energía transportada por la corriente de salida de la c$mara de mezclado por la mezcla @uida por unidad de masa de @uido# en ',-'g.

9 un condensador de una termoel/ctrica entra vapor a 20 '(a y > por ciento de calidad# con un @u+o m$sico de 20#000 'g-h. "e va a en!riar c on agua de un río cercano# pas$ndola por los tu*os u*icados en el interior del c ondensador. (ara evitar la contaminaci%n t/rmica# el agua del río no  de*e tener un aumento de temperatura mayor de 10 °C. "i el vapor de*e salir del condensador como líquido saturado a 20 '(a# determine el @u+o m$sico del agua de en!riamiento requerido.

Un intercam*iador de calor de tu*os conc/ntricos con pared delgada# de contra@u+o# se usa para en!riar aceite cp=  2.20 ',-'g = °C de 10 a &0 °C# a una raz%n de 2 'g-s# usando agua  cp ?&.18 ',-'g = °C# que entra a 22 °C# a una raz%n de 1. 'g-s. )etermine la tasa de trans!erencia de ca lor en el intercam*iador y la temperatura de salida del agua.

"e diseEa una unidad de intercam*iador de calor con agua helada# para en!riar  m3-s de aire a 100 '(a y 30°C# hasta 100 '(a y 18°C# usando agua helada a 8 °C. )etermine la temperatura m$7ima del agua a la salida# cuando su tasa de @u+o es 2 'g-s.

n una caldera# que opera en r/gimen estacionario# se calienta agua líquida saturada a una presi%n constante de 2 F(a# a una raz%n de & 'g-s# hasta la temperatura de salida de 20 °C. )etermine la tasa de trans!erencia de calor en la caldera

Gluye de manera estacionaria aire a 300 H y 100 '(a en un secador de ca*ello que tiene una entrada de tra*a+o el/ctrico de 1 00 ;. )e*ido al tamaEo de la toma de aire# la velocidad de entrada del aire es desprecia*le. La temperatura y la velocidad del aire a la salida del secador son 80 °C y 21 m-s# respectivamente. l proceso de @u+o es tanto a presi%n constante como adia*$tico. "uponga que el aire tiene calores especí4cos constantes evaluados a 300 H. a )etermine el @u+o m$sico del aire al secador# en 'g-s. b )etermine el @u+o volum/trico del aire a la salida del secador# en m3-s.

9 un tu*o aislado entra vapor de agua a 200 '(a y 200 °C# y sale a 10 '(a y 10 °C. La relaci%n de di$metros de entrada entre salida para ese tu*o es D1-D2  1.80. )etermine las velocidades de entrada y salida del vapor.