Tarea 2 de Termodinamica

 

Qué es una sustancia pura?

Una sustancia pura  es aquella que presenta una composición química estable, como el agua, el helio, el nitrógeno o el dióxido de carbono.

Cuáles son las fases de una sustancia pura?

Sólido, líquido o vapor.

Definir líquido comprimido y líquido saturado.

Líquido comprimido es cuando no está a punto de evaporarse y llíquido íquido saturado es cuando está a punto de evaporarse.

Definir vapor saturado y vapor sobrecalentado.

Vapor saturado saturado es cuando es vapor está a punto de saturarse saturarse y vapor sobrecalen sobrecalentado tado es cuando está a punto de condensarse.

Definir temperatura de saturación.

Donde el agua empieza a hervir. Una condición en la que puede existir una mezcla de vapor y líquido a una temperatura y presión determinadas. La temperatura a la que comienza a producirse vaporización (ebullición) para una  presión determinada se denomina deno mina temperatura de saturación o punto de ebullición. Definir presión de saturación.

Es la presión a la que a cada temperatura, las fases líquida y vapor se encuentran en equilibrio .

Definir Entalpía.

 Es una propiedad termodinámica que mide el flujo de energía.

 

Definir entalpía de vaporización.

La entalpía de vaporización o calor de vaporización es la cantidad de energía necesaria para que un mol de un elemento que se encuentre en equilibrio con su propio vapor a una presión de una atmósfera pase completamente al estado gaseoso.

Resuelva

1. El agua en una cacerola de 5 cm de profundidad hierve a 98 0C. ¿A que temperatura hervirá en una cacerola de 40 cm de profundidad? Suponga que ambas cacerolas están llenas de agua.

  En ambas va a hervir a la misma temperatura, una llegara más rápido al punto de ebullición,  porque tiene menos agua, pero la temperatura es la misma. El punto de ebullición es constante. co nstante.

2. Una olla cuyo diámetro diámetro interi interior or es es de 20 cm está llena con agua y cubiert cubierta a con con una una tapa de 4kg. Si la presión atmosférica local es de 101kpa, determine la temperatura a la cual el agua empezara a hervir cuando se caliente.

MT = 4kg DT = 20 cm G = 9.8 m / s2 P = pt = Patm

Pt= Mt x G x 10-3 AT Pt = 4kg x 9.8 m / s x 10-3 0.034 m Pt = 1.249 Kpa

At = 3.14 3.1 4 (DT) (D T)  2

P = 1.249 Kpa + b1 Kpa = 102.249 Kpa

4 At = 3.14 3 .14 (0.2 ( 0.2M) M) 2  

4

At = 0.314 M2

Temperatura = 100.2 grados C

 

3.Un tanque tanque rígido rígido con un volumen volumen de de 30 30 pies3 pies3 contiene contiene 1.5 1.5 Lbm de una una m mezcla ezcla de agua saturada de líquido-vapor a 190 0F. E lagua se calienta lentamente. Determine la temperatura a la cual el líquido en el tanque se evapora or completo.

  V = 30 pies3

V = 30 pies3 / 1.5 Lbm

M = 1.5 Lbm

V = 20 pies3 Lbm

4. La presión en una llanta llanta de automóvil depende de la temperatura del aire en la llanta. Cuando la temperatura del aire es 25 0C, el medidor de presión registra 210kpa. Si el volumen de la llanta es 0.025m3, determine el aumento de presión en la llanta cuando la temperatura del aire en su interior aumenta a 50 0 C. También determine la cantidad de aire que debe sacarse para regresar la presión a su valor original a esta temperatura. Suponga que la presión atmosférica es 100kpa.

 

5. Un T Tanque anque rígido rígido contiene contiene 10 Kg Kg de aire a 150 150 Kpa Kpa y 20 0C. 0C. Se Se añ añade ade más aire al tanq nqu ue hasta que que la presión y la temperat ratura aum aument entan a 250 Kpa y 30 0C respectivamente. Determine la cantidad de aire añadido al tanque.

M = 10 Kg

Vb = M.R.T / P

R = 0.287 Kpa m3  / kgk

Vb = (10Kg) (0.287 Kpa m3  / kgk) (293.15 K) / 250 Kpa

T = 293.15 K

Vb = 3.3653 m3

P = 250 Kpa