Problemas Terrmo Cap 3

3) ¿Hay diferencia entre las propiedades intensivas del vapor saturado a determinada temperatura, y del vapor que forma parte de un vapor húmedo a la misma temperatura? R/. No hay diferencia ya que las propiedades intensivas del vapor saturado y el vapor de una mezcla saturada son la vaporización, fusión y la sublimación.

76) Un recipiente rígido cuyo volumen se desconoce está dividido en dos partes mediante una división. Un lado del recipiente contiene un gas ideal a 927 ºC. El otro lado está al vacío y tiene un volumen del doble de la parte que contiene el gas. Posteriormente se quita la separación, y el gas se expande para llenar todo el recipiente. Por último, se aplica calor al gas hasta que la presión es igual a la presión inicial. Determine la temperatura final del gas.

R/. Utilizando la ecuación de gas ideal, y conociendo que tanto como la masa como la presión, tienen los mismos valores al inicio y al final, obtendremos la siguiente ecuación:  

=

 

Nos damos cuenta que V 2 = V1 + 2V1 = 3V1, reemplazamos este dato en la ecuación así como el de la temperatura en la escala Kelvin que sería T(K) = 927 + 273 = 1200 K  1200

=

3 

;

 = 3 ∗ 1200 = 3600 

Transformando a ºC sería: T(º C)= 3600-273 = 3327º C

81) El refrigerante 134a a 400 psia tiene un volumen específico de 0.1384 pies 3/lbm. Determine la temperatura del refrigerante en función de a) la ecuación del gas ideal, b) diagramas generalizados de compresibilidad y c) tablas de refrigerantes. a) Mediante la ecuación de gas ideal tenemos:

  (400 )(0.1384 )    =  ;  = = = 526.235     (0.1052  ∗ )  ∗ 

b) Para utilizar el diagrama generalizado de compresibilidad calculamos lo siguiente:  =  =

 

=

400  588.7 

  /

=

= 0.679

(0.1384)(588.7) (0.1052)(673.6)

= 1.15

Con esto utilizamos la gráfica y nos percatamos que el valor de T R es aproximadamente 1.03 T = TRTCR = 1.03 * 676.6 = 694 R c) Mediante el uso de la tabla A-12E, podemos percatarnos que a 400 psia, el volumen específico está dado por los valores entre 0.01758 y 0.09643, pero el dato con el que trabajamos es mayor a este intervalo, por lo cual está sobrecalentado, así que moviéndonos a la tabla A-13E, para una presión de 400 psia, cuando el volumen específico es de 0.1385, la temperatura es de 240 ºF, que transformándola a Rankine nos da como resultado 699.67 R.