Tercer Taller de Termodinamica Uts II Semestre de 2017

Considere una planta termoeléctrica que quema el carbón y que  produce 120 MW  de potencia eléctrica. La planta opera en un ciclo Rankine ideal simple con condiciones de entrada a la turbina de 1300 Psia y 1000 °F, y una presión del condensador condensado r de 2,5 Psia. El carbón tiene un poder calorífico (energía liberada cuando se quema el combustible) de 12600 Btu/Lb m. Determine: a) La eficiencia térmica del ciclo. b) La tasa necesaria de suministro de carbón.

Un refrigerador comercial con refrigerante 134a  como fluido de trabajo se usa para mantener un espacio refrigerado, rechazando calor de desecho a razón de   ̇  ) , usando agua de enfriamiento que entra 8367,5 W ( al condensador a 18°C a razón de 0,25kg/s  y sale a T6=?. El refrigerante entra al condensador a 1,2 MPa y 65°C, luego pasa por la válvula de expansión, de don de sale con una calidad del 48% (x4=0,48). El estado a la entrada del compresor es de 60 kPa y -34 °C. Determine: a) La temperatura de salida del agua de enfriamiento T6 = ?.  b) Flujo másico del refrigerante ( ̇  =?) c) El COPR  =  = ?. Se usa un acondicionador de aire con refrigerante 134a como fluido de trabajo para mantener un cuarto a 22°C rechazando el calor de desecho al aire exterior a 39°C. El cuarto gana calor a través de las paredes y las ventanas a razón de 15600 Btu/h , mientras que el calor generado por la computadora, la TV y las luces es de 1.5 hp. h p. El refrigerante entra al compresor a 500 kPa como vapor saturado a razón de 1600 galones/hora y sale a 1200 kPa y 50°C. Determine: a) El COP real, b)  E l COP máximo c) El flujo volumétrico mínimo del refrigerante en la entrada del compresor para las mismas condiciones de entrada y salida del compresor.

Una bomba de calor con refrigerante 134a como fluido de trabajo se usa para mantener un espacio a 77°F absorbiendo calor de agua geotérmica que entra al evaporador a 140°F a razón de 504 Lbm/h y sale a 100°F. Durante el ciclo, el refrigerante entra al condensador a 170 psia y 160°F y sale con una presión de 110 psia y una calidad del 5%. Luego de pasar por la válvula de expansión sale con una temperatura de 50°F y un caudal de 48,38 ft3/h. Determine: 1. El flujo másico del refrigerante 2. El estado en que sale el refrigerante del evaporador. 3. El COP. Un ciclo Rankine de vapor de agua opera entre los límites de presión de 2500 psia en la caldera y 1 psia en el condensador. La temperatura a la entrada de la turbina es de 800 °F. La eficiencia isentrópica de la turbina es de 90 por ciento, las pérdidas de la bomb a son despreciables y el ciclo está diseñado para producir 1000 kW de potencia. Calcule el flujo másico a través de la caldera, la potencia que produce la turbina, la tasa de suministro de calor en la caldera y la eficiencia térmica.

“El éxito es la aplicación diaria de la disciplina.”  Jim Rhon