UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, ING MECANICA E ING DE MINAS
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA.
CURSO: TERMODINAMICA I Tema: Resoluc!" #e E$e%ccos Alum"os: &e"#%c' Del(a#o Oc)oa *ulo Cesa% A+auc) Vale"ca Vale"ca Cesa% Rocca C)"o M(uel A"(el C)a Casa-e%#e CUSCOPERU /012I
EJERCICIOS PROPUESTOS DE CALORES ESPECIFICOS
PGN 602 CAPITULO 17 TEMPERATURA Y CALOR LIBRO FÍSICA UNIVERSIT UNIVER SITARIA ARIA YOUNG FREEDMAN
Ejercc! 17"#$: 17"#$: Imagine que le dan una muestra de metal y le piden determinar su calor especifco .Pesa la muestra y obtiene un valor de 28.5 N. Añade con muco cuidado !.25 " 4
# de energ$a calor$fca a la muestra y observa q su temperatura temperatura aumenta !8.% &'. ()u* calor especifco tiene la muestra+ 10
,A-/:
A66AN, 6A A/A ,76 P7/
01etal
P7/11m9g
'e1+
m1
W g
Peso128.3N )1!.25 "
4
10
#
m1
4-1!8&'
28.4 9.8
m12.8 ;g
7ntonces: allamos el calor especifco de la
'e1
Q m.∆T
EJERCICIOS PROPUESTOS DE CALORES ESPECIFICOS
PGN 602 CAPITULO 17 TEMPERATURA Y CALOR LIBRO FÍSICA UNIVERSIT UNIVER SITARIA ARIA YOUNG FREEDMAN
Ejercc! 17"#$: 17"#$: Imagine que le dan una muestra de metal y le piden determinar su calor especifco .Pesa la muestra y obtiene un valor de 28.5 N. Añade con muco cuidado !.25 " 4
# de energ$a calor$fca a la muestra y observa q su temperatura temperatura aumenta !8.% &'. ()u* calor especifco tiene la muestra+ 10
,A-/:
A66AN, 6A A/A ,76 P7/
01etal
P7/11m9g
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m1
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#
m1
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7ntonces: allamos el calor especifco de la
'e1
Q m.∆T
4
'e1
1.25 x 10
J 18 ° C x 2.89 Kg
Ce% 2&#"66
J Kg . ° C
Ejercc! 17"&2: 17"&2: un t*cnico mide el calor especifco de un l$quido desconocido sumergiendo en el una resistencia el*ctrica . la energ$a el*ctrica se convierte en calor trans
5.% .la masa del liquido es de %.?8%;g y su temperatura aumenta de !8.55&' a 22.53&' a@calcular el calor especifco promedio del liquido en ese intervalo de temperatura ./uponga que su cantidad de calor que se transfere al recipiente es despreciable y no se transfere calor al entorno. - fnal1 22.53 &' ,atos:
allando el calor de la potencia Trabajo tiempo
P-7N'IA1 >5.%
Potencia1
-1 !2%seg
calor
m1%.?8% ;g
'alor 1 potencia " tiempo
- inicial1 !8.55 !8.55 &'
) 1 >5.% " !2%seg
trabaBo 1
' % 7(00 J
7ntonces allamos el calor especifco de la
'e1 'e1
Q m.∆T 7800 J
3.99 ° C x 0.780 Kg
Ce% 2$06
J Kg . °C
PAGINA 60 CAPITULO 2 LIBRO DE TERMODIN)MICA DE FAIRES SIMMANG Ejercc! 2"#*: supongamos que 8 lb de una sustancia reciben 23%Ctu de calor a volumen constante = y e"perimentan un cambio de temperatura de !5% &D. determine el calor especifco medio de la sustancia durante el proceso ,atos: )1 23% Ctu m1 8 lb
allando el calor especifco de la
4-1 !5% &D 'e1
Q m.∆T 240 Btu 150 ° F x 8 lb
Ce% 0"02
Btu lb.° F
Ejercc! 2"&0+ 7n el caso de un sistema a presiEn constante cuya masa es de 3% ;g se requiere ! cv.min para elevar su temperatura en ! &D determine el calor especifco para el sistema en CtuFlb.&D ,atos
Entonces usando la o!"ula
)1 !cv.min
)1m.'e. 4-
m1 3%Gg -1 ! &D
'e1
Primero acemos 'e1 conversiones 1 CV = 735,498 W
Q m.∆T 41.82 Btu 1°F
x 40 lb
Ce% 1"0&$$
Q= 44.129 KJ
Btu lb .° F
1 Btu = 1055.0558J Q= 41.82 Btu
PAG+ 120 CAPITULO+ 6 AUTOR + JOSE SEGURA 6"1@,7-7HIN7 76 'A6H 7/P7'IDI' 7,I A PH7/IN 'N/-AN-7 ,76 NI-H7N 7N 76 IN-7HJA6 ,7 -7P7HA-KHA 2?L M L??%&; A'I7N, K/ ,7 6/ JA6H7/ IN,I'A,/ 7N 6A -AC6A IJ ,76 AP7N,I'7.
,7 A'K7H, 'N 6A -AC6A IJ 7N 76 IN-7HJA6 ,7 -7P7HA-KHA/ 2?L M L??%&; 76 'A6H 7/P7'IDI' 6AH A PH7/IN 'N/-AN-7 JI7N7 70PH7/A, PH 6A DHK6A
C, % - . /
−3 10
T . c
−6 10
2
T
.
−9 10
3
T
tenemos que :
'p % 2?.LL> >.2LO
−3 10
-@ %.5%82O
'N 6 )K7 /K JA6H 7,I 7N 76 IN-7HJA6 7/ :
−6 10
2
T
@
KJ K . Kmol
27.336
'p1
+ 6.23 (10− T )− 0.95082 (10− T ) dT ¿ 3
6
1
2
3770
∫ ¿ 3770 −273
1
1
3497
2?.LL>-
237
6 . 23 2
(10− T ) 6
2
0 . 95082
−6 10
3
¿
3
@O 3770
3
273
@ 3 % #$"07$$
KJ K . Kmol
C, %#$"07$$
KJ K . Kmol
6K7 76 'A6H 7/P7'IDI' 7,I /7HQ :
'p 1
Cp M
KJ K . Kmol Kg 28 Kmol
35 . 0755
%
C, % 1"2$27
KJ K g . ° k
% !.252?
KJ Kg . ° k
EJERCICIOS PROPUESTOS DE TRABAJO PARA SISTEMA CERRADO
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&$ EJERCICIO PROPUESTO NUMERO 11" •
Kn gas ideal contenido en un cilindro con pistEn mEvil es calentado de 2?&' a 22?&'. /i el volumen inicial es de L6itros y el gas se e"pande isobRricamente a una presiEn de 2 atm= ('uRnto trabaBo desarrollo el gas+
Re5!e8!99
'omo en el enunciado nos afrma que es una e"pansiEn isobRricaOpresiEn cte.@
Vb
1
∫ Pdv
entonces 1 P " OJ0Ja@
Va
allaremos el volumen fnal OJ"@ /abemos que: V 1 V 2 = T 1 T 2
HemplaSando: 3l
Vx = ( 27 + 273 ) ° k ( 227 + 373 ) ° k
'omo resultado J"15litros 5l
1 ∫ dv 1PO5lLl@12atm " 2613atm " 613"O P
3l
0.00378 m 3.785411
6894.7499 Pa 0.06804
3
@
5l
:%
P
∫ dv %&0&"7$ J 3l
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&7 EJERCICIO PROPUESTO N;MERO 2#" •
Kn gas sigue un proceso adiabRtico indicado por la grRfca PJ adBunta ('uRnto trabaBo desarrollo el gas+ O;1!=>?@.
@"O
Al ser un proceso adiabRtico )1% /abemos que: k
PxV =te k
k
P 1 xV 1 = P 2 xV 2 1.67
256 x 0.2
1.67
=8 xV 2
,e donde sacamos valor de J21!.5
m
3
Ksando el este valor para allar el trabaBo W 1 −2=
W 1 −2=
P 1 xV 1− P 2 xV 2 k −1
−8 x 1.59 1.67 −1
256 x 0.2
W 1 −2=57.4328 KJ
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&* EJERCICIO PROPUESTO N;MERO #1"
•
Kn gas tiene inicialmente una presiEn de > Pa y luego se 3
comprime asta que su volumen fnal sea 3 m ./i la presiEn del gas varia con el volumen segTn la ecuaciEn: P1O!2J@ donde P en Pa y J en trabaBo desarrollo el gas+
m
3
= ()u* cantidad de
Nuestros datos iniciales son: P!1>Pa J213
m
3
U una relaciEn P1L"O!2J@ la cual satis ,onde: J!1!%
m
3
Aora usamos la
v2
4
v1
10
∫ Pdp 1 ∫ 3 x (12−V ) dp
,esarrollando la integral tenemos: 1L>"O3!%@
3 2
x ( 16−100 )
7
AUTOR +JOSE SEGURA PAG+ 120 CAPITULO+6
•
>.2@ 'alcular el trabaBo en la e"pansiEn de 5%% g de un gas a la presiEn constante de L%%;NFm2 cuando el volumen pasa de 2%% a 35% dmL.
Nuestros datos son : 15%%g1%=5;g P1L5%;NFm21'te 1+ J!12%%dmL allando el trabaBo con la
1p
∫ dv = p (v 2− v 1) v
1L5% 1L5% 1 L5%
K! m
2
K! m
3
( 4560−200 ) dm 3
3
x 250 d m x (
K! m
3
x
1 4
1m 10 dm
3
)
3
m
:%(7"$=N> AUTOR +JOSE SEGURA PAG+ 120 CAPITULO+6 •
>.3@ Kn gas se comprime isot*rmicamente desde una presiEn de !%%;NFm2 y un volumen de %.%58 mL a un volumen de %.%%8mL.,eterminar la presiEn fnal y el puesto en Buego. 'omo se comprime isot*rmicamente la -!1-21cte Nuestros datos son:
P!1!%%;NFm2 = P21+ J!1%.%58mL = J21%.%%8mL 1+ ,e la
:%<11"&(*=J
PROBLEMAS PROPIESTOS DE TRABAJO EN UN SISTEMA ABIERTO PAG+10& LIBRO+TERMODINAMICA FAIRES SIMMANG Ejercc! &"1*: supongamos que 5lbFseg de un Vuido que entra a un sistema 3
de estado estable y VuBo constante con P1!%% psia = p1%.2 lbF pie
=v
3
1!%%pieFseg = u1 8%% CtuFlb y sale P 12%psia= p1%.%5lbF pie =v1 5%%pieFseg u1?8%CtuFlb. ,urante el paso a traveS del sistema abierto cada libra de Vuido cede !%Ctu de calor . determine el trabaBo por unidad de tiempo en caballos de potenciaOp@.
/oluciEn ,atos: 7N-HA,A
/A6I,A
'audal15lbFseg
P212%psia
/istema estable
p1%.%5lbF pie
3
DluBo constante O4P1%@
J215%%pieFseg
P!1!%%psia
K21?8% CtuFlb 3
p1%.2 lbF pie
'alor1)1!%CtuFlb
J!1!%%pieFseg K!18%% CtuFlb Ksamos la ,-?-8! !5 -@!5 +
W!%CtuFlb1O?8%W8%%@ CtuFlbO 500
2
20
W
0.05
100 0.2
3
@psi. pie Flb O
2
−100 2
@
W!%CtuFlb1 2% CtuFlb W!%%psi.
2
2
pie / "eg
3
pie
2
2
Flb!2%G pie / "eg
-rans.83? Gilopascals
!#oule1%.%%%3?8Ctu
!pie1%.L%38 metros
!;g1 2.2%3> lb
!cal13.!8>Boule
W!% CtuFlb1 2% CtuFlb W >8.3? ;pa.
3
2
2
Flb !!.!3 ; m / "eg
pie
W!% CtuFlb1 2% CtuFlb W !.52 ;# Flb !!.!3 ;
J / Kg
W!% CtuFlb1 2% CtuFlb W !8.38 CtuFlb !%.53 Ctu ¿ Kg ¿ lb
W!% CtuFlb1 2% CtuFlb W !8.38 CtuFlb 3.?8 Ctu
1 2L.? CtuFlb -rans?.5 p
PAG+10$ LIBRO+TERMODINAMICA FAIRES SIMMANG Ejercc! &"22+ Kn sistema termodinRmico con VuBo contante y estado estable 2
recibe !%% lbFmin O5% ;gFmin@ de un Vuido a L% psi O2.! ;g
m
2
@ y >%% &D OL!5.5> &'@. 7l Vuido
entra con una velocidad de ?2%% piesFmin O2!>% mFmin@ y sale con una velocidad de 23%% piesFmin O?2% mFmin @ . ,urante este proceso se an suministrado 25%%%CtuF O>L%%;calF@ de calor desde una
2
P!1!%.5 ;g &' J!12!>% mFmin
/alida
-21L.LL &'
P212.! ;g
X2123m
2
V2%720 >>8 )1>L%%;calF 41!.!! ;calF;g 1 + p Ksamos la L%% #
Kal >L%% #
1
Kal !.!! kg
1
Kal !.!! kg
O
720
2
−2160 2
W3!3?.2
K m
@
-rans% seg !cal13.!8>Boule Kal >L%% # Kal >L%% #
>L%%
Kal #
Kal >L%% #
2
1
Kal !.!! kg
K m W!.52 "eg2
1
Kal !.!! kg
KJ W!.52 Kg
1 !.!! 1
Kal kg
Kal %.?5 kg
Mo.L>
Kal Kg
m 2 mi$
2
2
mi$
2
2
ultiplicamos el caudal >L%%
105
Kal #
1 L?.5
Kal mi$
1
Kal mi$
Kal L?.5 mi$
Kal 1>?.5 mi$ KJ 13.?% "eg
:%6"#14, PAG+10& LIBRO+TERMODINAMICA FAIRES SIMMANG Ejercc! &"17 : el volume de un sistema de Vuido compresible varia desde J! 3
3
1! pie asta J21 5 pie durante un proceso interiormente reversible en el que varia la presiEn segTn P1O!%%FJ 5%@ psia cuando Jol esta en a@ para el proceso determine W
∫ V dp
y
∫ p dv
,atos : 3
Jol!1! pie
3
Jol21 5 pie
3
P1O!%%FJ 5%@ Jol en pie
∫ V dp
y
∫ p dv
b@ allar el calor y el trabaBo 4;15Ctu = 4P1W2 Ctu = 41 !2% Ctu c@ sin VuBo = ) = 4K soluciEn
.
. b@si 4;15Ctu = 4P1W2
Ctu = 41 !2% Ctu alle el trabaBo y el calor si el proceso es sin VuBo determinar = )
a@ determine W
3
pie
100
∫ Vol . dp
a@ para 1W
despeBando de la
1W
dp ∫ P100 −50
1W
) dp ∫ ( P−10050( P) . (+ P50+50 ) P 2
1W!%%Y P
2−¿ 50
∫¿
50 2−¿ 50
2
dp P
∫¿
dp Z
2+ ¿ 50
1
1W!%%Y
2
2
2
lnO P −50 @
1 2
2
P 2−¿ 50 P
2
lnO
¿ ¿
@
P 2
1W!%% ln OP −¿ 5%@ P 1 1W!%% Yln O2%@ −¿ ln O!%%@Z 3
1!>%.3 psi. pie % #1"2& =J
Para 1 1
1
∫ P . dvol
despeBando P1O!%%FJ 5%@
+ 50 ) dvol ∫ ( 100 Vol dvol ∫ 100 V
1!%% lnO vol@
∫ 50 dvol
V 2 V 1
1!%% O!.>!@ 2%% 3
1L>! pie . Psi
5% .vol
V 2 V 1
%70" &# =J b@ usando la
∫ Vol . dp
144;4
L!.23 ;# 15Ctu O 2 Ctu @ >L.L8 Ctu 1L Ctu :% 60"#( BTU PAG+10& LIBRO+TERMODINAMICA FAIRES SIMMANG 3
Ejercc! &"21: Kn compresor toma 5%% pie / mi$ de aire cuya densidad es 3
3
de %.%? lbF pie y lo descarga con una densidad de %.L%3 lbF pie . 7n la succion = P!1!5 psia en la descarga =P 218% psi . 7l incremento en la energ$a interna especifca es de LL.8 CtuFlb y el calor cedido por el aire al en
)1 !L CtuFlb
'audal volum*trico 15%%
,escarga
3
pie / mi$
3
P21%.L%3 lbF pie 3
p1%.%? lbF pie
P218% psi
P!1!5 psi 4K1LL.8 CtuFlb Ksando la primera ley de la termodinRmica )14K4PJ4P4;4 O4K es energ$a interna = 4PJ es trabaBo de VuBo= 4P enegia potencial= 4; enegia cinetica y 4 trabaBo@ HeemplaSando los datos
Btu !L lb Btu !L lb
1LL.8
Btu lb
1LL.8
Btu lb
O
80 0.304
−
15 0.079
p"i . pie ?L.2 lb
¿
p"i lb / pie
3
3
-rans.83? Gilopascals !pie1%.L%38 metros !#oule1%.%%%3?8Ctu Btu !L lb Btu !L lb Btu !L lb Btu !L lb
3
1LL.8
Btu lb
Kpa . pie 5%5.L! lb
1LL.8
Btu lb
Kpa . m !3.L! lb
1LL.8
Btu lb
KJ !3.L! lb
1LL.8
Btu lb
Btu !L.55 lb
3
:%<60"#$B@/ LIBRO + TERMODINAMICA PARA INGENIEROS PAG+112 Ejercc! &"*& : para comprimir %.%! ;gFseg de vapor de agua desde el estado de vapor saturado a 5% &' asta una presion de 8%% ;pa a 2%% &' se necesita una potencia de > ;[att. 'alcule el calor cedido por el por el compresor por unidad de tiempo . ,atos : Punto !
Punto 2
-1 5% &'
P218%% ;pa -1 2%% &' P1> ;[att
allando con la temperature la entalpia del punto ! de vapor saturado g1252.!;#F;g allando la entalpia del punto 2 de vapor sobre calentado 128L.2 ;#F;g usando la
)1 'O2!@ '1 VuBo mRsico HeemplaSando: )1 %.%! O285.2 M 252.!@ M >
'% <#"$2* =-@@ es negativo por es el calor cedido por el compresor
EJERCICIOS PROPUESTOS DE TRABAJO PARA SISTEMA CERRADO
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&$ EJERCICIO PROPUESTO NUMERO 11" •
Kn gas ideal contenido en un cilindro con pistEn mEvil es calentado de 2?&' a 22?&'. /i el volumen inicial es de L6itros y el gas se e"pande isobRricamente a una presiEn de 2 atm= ('uRnto trabaBo desarrollo el gas+
Re5!e8!99
'omo en el enunciado nos afrma que es una e"pansiEn isobRricaOpresiEn cte.@
Vb
1
∫ Pdv Va
entonces 1 P " OJ0Ja@
allaremos el volumen fnal OJ"@
/abemos que: V 1 V 2 = T 1 T 2
HemplaSando: 3l
Vx = ( 27 + 273 ) ° k ( 227 + 373 ) ° k
'omo resultado J"15litros 5l
1 ∫ dv 1PO5lLl@12atm " 2613atm " 613"O P
3l
0.00378 m 3.785411
6894.7499 Pa 0.06804
3
@
5l
:%
P
∫ dv %&0&"7$ J 3l
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&7 EJERCICIO PROPUESTO N;MERO 2#" •
Kn gas sigue un proceso adiabRtico indicado por la grRfca PJ adBunta ('uRnto trabaBo desarrollo el gas+ O;1!=>?@.
@"O
Al ser un proceso adiabRtico )1% /abemos que: k
PxV =te k
k
P 1 xV 1 = P 2 xV 2 1.67
256 x 0.2
1.67
=8 xV 2
,e donde sacamos valor de J21!.5
m
3
Ksando el este valor para allar el trabaBo W 1 −2=
W 1 −2=
P 1 xV 1− P 2 xV 2 k −1
−8 x 1.59 1.67 −1
256 x 0.2
W 1 −2=57.4328 KJ
AUTOR+ INSTITUTO DE CIENCIAS Y 4UMANIDADES PAG"1#&* EJERCICIO PROPUESTO N;MERO #1" •
Kn gas tiene inicialmente una presiEn de > Pa y luego se 3
comprime asta que su volumen fnal sea 3 m ./i la presiEn del gas varia con el volumen segTn la ecuaciEn:
P1O!2J@ donde P en Pa y J en trabaBo desarrollo el gas+
m
3
= ()u* cantidad de
Nuestros datos iniciales son: P!1>Pa J213
m
3
U una relaciEn P1L"O!2J@ la cual satis ,onde: J!1!%
m
3
Aora usamos la
v2
4
v1
10
∫ Pdp 1 ∫ 3 x (12−V ) dp
,esarrollando la integral tenemos: 1L>"O3!%@
3 2
x ( 16−100 )
7
AUTOR +JOSE SEGURA PAG+ 120 CAPITULO+6 •
>.2@ 'alcular el trabaBo en la e"pansiEn de 5%% g de un gas a la presiEn constante de L%%;NFm2 cuando el volumen pasa de 2%% a 35% dmL.
Nuestros datos son : 15%%g1%=5;g P1L5%;NFm21'te 1+ J!12%%dmL allando el trabaBo con la
1p
∫ dv = p (v 2− v 1) v
1L5%
K! m
2
( 4560−200 ) dm 3 3
1L5% 1 L5%
K! 1m 3 x 250 d m x ( ) 3 10 dm m K! m
3
x
1 4
3
m
:%(7"$=N> AUTOR +JOSE SEGURA PAG+ 120 CAPITULO+6 •
>.3@ Kn gas se comprime isot*rmicamente desde una presiEn de !%%;NFm2 y un volumen de %.%58 mL a un volumen de %.%%8mL.,eterminar la presiEn fnal y el puesto en Buego.
'omo se comprime isot*rmicamente la -!1-21cte Nuestros datos son: P!1!%%;NFm2 = P21+ J!1%.%58mL = J21%.%%8mL 1+ ,e la
:%<11"&(*=J
EJERCICIOS PROPUESTOS DE PRIMER PRINCIPIO PARA SISTEMAS CERRADOS TERMODINAMICA PARA INGENIEROS S4A:N PROB<&"7# PAG" **
!@ ediante una rueda de paletas colocada en el interior de un recinto aislado= se le comunica al aire un trabaBo de 2%% ;#. /i la presiEn y la temperatura iniciales son 2%% ;Pa y !%% \' respectivamente= determinence la temperatura y presiEn fnales.
allando la temperatura 2 ) 1 ]K T 2 −T 1 mC v ¿ @
%1
% 1 OL=?L>@O%=?!8@O T
2
V =2 m
3
allando la masa PJ 1 mHO2%%@O2@ 1 mO%.28?@ OL?L@
−¿ T 2
% L?L@
2%%
% &&7$ =
allando la presion 2 P1 T 1
1
P2 T 2
1
TERMODINAMICA PARA INGENIEROS S4A:N PROB<&"71 PAG" *( 2@ Partiendo de la posiciEn indicada en la fgura = se comprime aire en un cilindro aislado de modo que la presiEn aumenta asta 5 %%% ;Pa desde la presiEn de !%% ;Pa. ('uRnto trabaBo se necesita si la masa de aire es de %.2 ;g +
allando la temperatura ! P^J^ 1 mH^-^ O!%%@OO_@ O
8%%
2
0.3
@O%.8@@ 1 O%.2@
O%.28?@ -^ -^ 1 L3 \; allando la temperatura 2 >%%
( 1.4−1)/ 1.4
( )=( ) T ₂
5000
394
100
) 1 ]K 1 ]K T 2 −T 1 1 mC v ¿ @
1 O%.2@O%.?!8@O!2%3=8 M L3@ TERMODINAMICA PARA INGENIEROS S4A:N PROB<&"66 PAG" *7 3
L@ A un recipiente que contiene %=5 m de vapor de agua= inicialmente a una presiEn de 3%% ;Pa y 8% por ciento de calidad= se le comunica calor. /i se mantiene constante la presiEn= calcTlese el calor necesario si la temperatura fnal es 5%% \'. bt*ngase tambi*n el trabaBo realiSado. Rgase un esquema del proceso en un diagrama T v .
) 1 ]K ) J^ 1 %=5 m
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) 1 OL!2=? M 2!>L=?@O!.L5@ allando el volumen 28%.L especifco ! v1
3
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allando la masa v1
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m 1 J^ F v 1
TERMODINAMICA PARA INGENIEROS S4A:N PROB<&"6* PAG" *(
3@ ,esde una presiEn de 2%%;Pa= se comprimen de manera isotema a L% '= 8%%%cmL de aire contenidos en un dispositivo cilindro embolo .'alcule el calor trans
allando la masa P!J! 1 mHO8%%@O%.%%8@ 1 mO%.28?@OL%L@ m 1
%.%!8 ;g
TERMODINAMICA FAIRES SIMMANG PROB<&"7 PAG" 10# 3@,urante un proceso reversible que tiene lugar en un sistema sin VuBo= la presiEn aumenta desde L33.?3 ;pa abs. asta !L?8.> ;pa abs. ,e acuerdo con pv 1 c = y la energ$a interna aumenta en 2255? # el volumen inicial es J!1 85 6t . ,etermine el calor. ,e los datos: J! 1 85 6t
P2 1!L?8.> ;pa
P! 1 L33.?3 ;pa O%.%2!@6nO%.%2!F%.%85@
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P!.J! 1 P2.J2 J2 1 OL33.?@O%.%85@FO!L?8.>@ J2 1 %.%2! 6t
EJERCICIOS PROPUESTOS DE PRIMER PRINCIPIO PARA SISTEMAS ABIERTOS PAG+ 1*0 CAPITULO+ ( AUTOR + JOSE SEGURA ("27N KNA -C7HA ,7 KNA -KHCINA ,7 JAPH 7N-HA 76 JAPH ,7 AKA 'N KNA 7N-A6PIA ,7 L2%%;#F;g U /A67 ,7 6A I/A 'N KNA 7N-A6PIA ,7 2>%%;#F;g . ,7/PH7'IAN, 6A J76'I,A, ,7 7N-HA,A ,76 JAPH= 'A6'K67/7: A@6A 7N7HIA 7/P7'IDI'A ,76 JAPH A 6A /A6I,A ,7 6A -C7HA U C@ 6A J76'I,A, ,7 /A6I,A ,76 JAPH. /6K'IN: ,7 6/ ,A-/ ,76 PHC67A -7N7/ )K7:
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6A -C7HA 7/-A 7'KA'IN /7 'NJI7H-7 7N 2 M ! 1 4 V A6 ,7/PH7'IAH 6A JAHIA'IN ,7 7N7HIA P-7N'IA6 U -7N7H 7N 'K7N-A )K7 76 1 % U 6A J76'I,A, ,7 7N-HA,A 7/ ,7/PH7'IAC67 -7N7/ )K7 ! M V ( "alida )
2 1 !F2
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A@6A 7N7HIA 7/P7'IDI'A ,7 /A6I,A ,7 A'K7H, A6 P6AN-7AI7N- /7HIA:
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7N7HIA 'IN7-I'A ,7 /A6I,A 1 L2%%;#F;g 2>%%;#F;g 1 >%%;#F;g PH 6 -AN- -7N7/ )K7 6A 7N7HIA 'IN7-I'A 7/P7'IDI'A ,76 JAPH A 6A /A6I,A ,7 6A -C7HA /7HIA
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PAG+ 1*0 CAPITULO+ ( AUTOR + JOSE SEGURA ("#/I 6A -KHCINA ,76 7#7H'I'I AN-7HIH O8.2@ -I7N7 KNA P-7N'IA ,7 L?% ; = 'A6'K6A/7 6A 'AN-I,A, ,7 JAPH )K7 ,7C7 'KH'K6AH PH HA . /6K'IN: -AN, 7N 'K7N-A 76 PHC67A -7N,HIA/ 6A H7PH7/7N-A'IN HADI'A )K7 H7PH7/7N-A A 6A -KHCINA ,7 6A /IKI7N-7 AN7HA :
1 2
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AP6I'AN, 6A DHK6A -7N7/ )K7 76 D6K# A/I' 7/ : 78 KW
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PAG+ 1*0 CAPITULO+ ( AUTOR + JOSE SEGURA ("$KN 'PH7/H -A AIH7 'N KNA 7N-A6PIA INI'IA6 ,7 2%;#F;g U 6 ,7/'AHA 'N KNA 7N-A6PIA ,7 28%;#F;g . /I N AU 'ACI/ ,7 'A6H 'N 76 70-7HIH U 'N/I,7HAN, ,7/PH7/IAC67/ 6A/ JAHIA'IN7/ ,7 7N7HIA 'IN7-I'A U P-7N'IA6 'A6'K6AH: A@76 -HACA# /KINI/-HA, A6 'PH7/H C@6A P-7N'IA -7HI'A ,76 I/ PAHA KNA 'IH'K6A'IN ,7 !2% ;g ,7 AIH7 PH HA H7/6K'IN : ,76 PHC67A -7N7/ )K7 !12%;#F;g y 2128%;#F;g = )1% = 4X1% = 2
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