Ejercicios 1era Ley

Universidad: Univer sidad: “Fermín “Fermín Toro” Asignatura: Termodinámica y Máquinas Térmicas Profesor: Profesor: Ing M!c Fernando "osé #ivas $%ercicios Pro&uestos 'era (ey de (a Termodinámica ') $n una to*era ais(ada entra va&or a

7

kgf   cm

2

+ ,-. /0 1 100

lbf    p lg 2

 y .--

kgf    200  pie       !a(e a una &resi3n de 1.4    seg     seg    cm 2 m    pie    200   4eterminar (a tem&eratura 5na( y con una ve(ocidad de 610  seg     seg     

/F2 con una ve(ocidad de 61

m

si e( va&or es so*reca(entado+ o (a ca(idad si es saturado a( sa(ir ,) $( radiador de un sistema de ca(entamiento tiene un vo(umen de ,kgf   (ts 0uando se ((ena con va&or saturado de 1.41  se (e cierran todas cm 2 (as vá(vu(as 60uánto ca(or 7a*rá sido transmitido a( cuarto cuando (a kgf   &resi3n de( va&or sea de 0.7 8 2 cm 9) Una ca(dera tiene un vo(umen tota( de ,, m 9  Inicia(mente contiene ';'m9 de agua en (a fase (íquida y -gm de agua a ';< /0 !e cm 2 transmite ca(or a( agua (entamente+ 7asta que e( ém*o(o ((ega a( to&e? e( vo(umen dentro de( ci(indro es entonces -.,. m 9  4es&ués se a@ade más ca(or a( agua 7asta que eiste como va&or saturado $ncontrar (a &resi3n 5na( en e( ci(indro y (a transmisi3n de ca(or y tra*a%o efectuado durante e( &roceso Muestre e( &roceso en un diagrama T B C ;) ;) !e com& com&ri rime me va&o va&orr de agua agua en un com& com&rresor esor cent centrí rífu fugo go =as =as condiciones a (a entrada son de va&or saturado y seco a 9D/0 y (as •

•

condiciones de sa(ida son

0.35

kgf     y ,-. /0 4urante e( &roceso de cm 2

com&resi3n se trans5ere ca(or de( va&or a raE3n de 504 va&or es de 136

kgm hr 

kcal  hr 

 $( u%o de

 0a(cu(ar (a &otencia requerida &ara mover e(

com&resor <) 6Gué cantidad de ca(or 7ay que comunicar a un reci&iente rígido de -9 m9 que contiene agua a ,-- /0 &ara que (a tem&eratura 5na( a(cance (os D-- /08 =a &resi3n inicia( es ' MPa )!e tiene va&or de agua a H--- >Pa y <-- /0+ que e&erimenta un &roceso de estrangu(amiento de manera que su &resi3n queda reducida a .-- >Pa 1a2 6Gué tem&eratura ca*e es&erar que tenga tras e( estrangu(amiento8  1*2 6Gué re(aci3n de áreas se necesita &ara que (a variaci3n de energía cinética sea cero8 D) =as condiciones de entrada de un com&resor de aire son ;- >Pa y ,/0 !e necesitan ; >J &ara com&rimir e( aire 7asta .-- >Pa $stímese e( u%o másico des&reciando (a transferencia de ca(or y (as variaciones de (as energías cinética y &otencia( !u&3ngase que e( &roceso es adia*ático H) $n (a tur*ina de una &(anta de &otencia entran 30

lb de va&or  seg 

so*reca(entado a D-- &sia y '--- /F !a(e va&or saturado a ; &sia !i (a &otencia desarro((ada es de '- MJ+ o*téngase e( ca(or transferido &or unidad de tiem&o