Previo 6 Termo 2

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería División de Ciencias Básicas Laboratorio de Termodinámica Cuestionario previo.  Coefciente de Joule-homson ¿Qué es un proceso de estranulamiento! Cuando un fuido se expande desde una región de alta presión hasta otra de baa baa presi presión ón genera generalme lmente nte se hace hace traba trabao! o! o se produ producen cen cambio cambios s en la energía potencial " cin#tica$ Cuando no ocurren tales e%ectos se dice entonces &ue el proceso es de estrangulamiento$ 'or lo general se reali(a mediante válvulas &ue estrangulan el fuido! pues este al ad&uirir una velocidad alta se disipa en turbulencia! o pueden reducirse a cero mediante la correcta selección del tubo$ )l proceso de estrangulamiento obedece a la ecuación denominada expansión de *oule + Thomson ,h- . h/0$

". ¿Qué es la calidad de un vapor # $ue valores puede tener! La calidad calidad o título título del vapor vapor

( x v )

 es la %racción molar del vapor en el estado

de me(cla &ue se obtiene a la salida de la turbina$ La llamada le" de la palanca de 1ax2ell determina su valor$ valor$ )n la línea de coexistencia se tiene &ue3

( x ) v

 X − X  L =

 X v − X  L

Donde 4 &uiere decir cual&uier propiedad extensiva +salvo la entalpía libre+

( x x v )

 es el título de vapor$ Los subíndices se re5eren a las propiedades del

vapor " del lí&uido! " el valor de 4 sin subíndice se re5ere al punto cu"o título de vapor deseamos conocer$

6i aplicamos esta %órmula a la entalpía obtenemos resultados puesto &ue no conocemos la entalpía de b 7 sin embargo si la usamos con la entropía sí  tenemos la respuesta puesto &ue la entropía de

( b )  es la entropía de ( a )

8sí pues3

( x v )

=

Sa −S c Sb −S c

 %. ¿Qué es una caldera! La caldera es una má&uina o dispositivo de ingeniería dise9ado para generar vapor$ )ste vapor se genera a trav#s de una trans%erencia de calor a presión constante! en la cual el fuido! originalmente en estado lí&uido! se calienta " cambia de estado$ 6eg:n la ITC+1I)+8';-! caldera es todo aparato de presión donde el calor procedente de cual&uier %uente de energía se trans%orma en energía utili(able! a trav#s de un medio de transporte en %ase lí&uida o vapor$ La caldera es un caso particular en el &ue se eleva a altas temperaturas de intercambiadores de calor! en la cual se produce un cambio de %ase$ 8demás! es recipiente de presión! por lo cual es construida en parte con acero laminado a semean(a de muchos contenedores de gas$

 &. ¿Cómo se expresa la entalpia de una me'cla l($uido-vapor en e$uili)rio* en términos de las entalpias del l($uido # del vapor* para el caso de un +uido!

(u

2

−

u 1) + ( P2 v 2− P1 v 1 )=0

h =u + Pv

(u

2

−

u 1) + ( P2 v 2− P1 v 1 )=0

h2− h1=0

,. ¿Qué dispositivos se utili'an para reali'ar una estranulación! Los dispositivos de estrangulamiento son elementos &ue restringen el fuo! lo cual causa una caída de presión importante en el fuido$ 8lgunos dispositivos comunes son válvulas! tubos capilares! reducciones bruscas " tapones porosos ,corcho0$ )stos dispositivos producen una caída de presión sin implicar trabao3 La caída de presión en el fuido suele ir acompa9ada de una reducción en la

temperatura! por esa ra(ón los dispositivos de estrangulamiento son de uso com:n en aplicaciones de re%rigeración " acondicionamiento de aire$ La magnitud de la caída de temperatura ,o! a veces el aumento de temperatura0 durante un proceso de estrangulamiento se rige por el Coe5ciente de *oule  Thomson$

. i)u/e un es$uema aproximado de la curva de inversión # dia por $ué se le llama as(.

0. Mencione alunos tipos de v1lvulas.