Producto Académico N°3

TERMODINÁMICA

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Procedimientos: 

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Revisa y estudia con detenimiento los contenidos desarrollados en la asignatura, con respecto a la primera ley de la termodinámica tanto para sistemas cerrados y sistemas abiertos. Repasa también los contenidos del texto del capito 4 y 5 Analiza y resuelve los problemas en forma ordenada indicando los procedimientos correspondientes e indicando las leyes y propiedades utilizadas en su solución las alternativas solo úsalos como apoyo.

PRIMERA LEY PARA SISTEMA CERRADO

1. Un recipiente rígido de 3 m3 contiene gas de nitrógeno a 500 kPa y 300 K. Entonces, se transfiere calor al nitrógeno, y su presión se eleva hasta 800 kPa. El trabajo efectuado durante este proceso es: a) 500 kJ  b) 1500 kJ c) 0 kJ d) 900 kJ e) 2 400 kJ

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TERMODINÁMICA

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2. Cuatro kg de agua se encuentran inicialmente a 10 bar, con un volumen inicial de V=0.1053 m3. Experimenta una expansión isobárica hasta que su volumen específico sea 0.20602 m3/kg determine: El calor suministrado en kJ 3. Diez kilogramos de aire (z=1) se encentra inicialmente a 4 bar y 327ºC, el cual realiza el siguiente ciclo termodinámico: 1-2 expansión politropica con n=1.5, hasta triplicar su volumen inicial 2-3 proceso isotérmico 3-1 proceso isobárico Determine, el calor transferido al ciclo en kJ. PRIMERA LEY PARA SISTEMA ABIERTO

4. Entra vapor, de una manera estacionaria, a un difusor a 0.5 MPa, 300 °C y 122 m/s a una razón de 3.5 kg/s. El área d e entrada del difusor es a) 15 cm2  b) 50 cm2 c) 105 cm2 d) 150 cm2 e) 190 cm2

5. Al difusor de un motor a propulsión a chorro, ingresa aire a 1bar y 27°C con una velocidad de 100 m/s . El flujo de masa es de 50 kg/s k g/s ; si el calor estimado a través del difusor es 40kw siendo siendo la velocidad saliente despreciable. Determinar: La temperatura de salida, en °C. considerando la velocidad de salida despreciable. 2|Página

TERMODINÁMICA

a) b) c) d) e)

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10°C 20°C 30°C 40°C 50°C

6. En una turbina adiabática se expande refrigerante 134a de 1.2 MPa y 100 °C a 0.18 MPa y 50 °C, a razón de 1.25 kg/s. La potencia desarrollada por la turbina es a) 46.3 kW b) 66.4 kW c) 72.7 kW d) 89.2 kW e) 112.0 kW

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TERMODINÁMICA

7.

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Un intercambiador de calor adiabático se usa para calentar agua fría a 15 °C que entra a una razón de 5 kg/s, mediante aire caliente a 90 °C que entra también a razón de 5 kg/s. Si la temperatura de salida del aire caliente es 20 °C, la temperatura de salida del agua fría es

a) 27 °C  b) 32 °C 4|Página

TERMODINÁMICA

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c) 52 °C d) 85 °C e) 90 °C

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