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Problema nº3: Un recipiente de 4m 3 , inicialmente a 80kPa, se llenará con nitrógeno hasta alcanzar una presión 150kPa. La temperatura del estanque y su contenido se mantiene a 25ºC durante todo el proceso. La tubería en la entrada del nitrógeno tiene un diámetro de 5cm y este gas ingresa con una velocidad de 2m/s, una presión 180kPa y una temperatura de 40ºC. Determine la cantidad de masa que ingresa al estanque, el flujo másico a la entrada y el tiempo que demora llenarse el estanque. Vol 4 := en m3 R 0.2968 := en kJ/kg K Estado 1 Estado 2 P1 80 := en kPa P2 150 := T1 25 273 + 298 = := T2 T1 298 = := m1 P1 Vol R T1 3.618 = := en kg m2 P2 Vol R T2 6.784 = := en kg m m2 m1 - 3.166 = := en kg 30 % Flujo de entrada ϕ 0.05 := Ae πϕ 2 4 1.963 10 3 - × = := en m2 Pe 180 := en kPa Te 40 := Ve 2 := en m/s ρe Pe R Te 15.162 = := en kg/m3 me ρe Ve Ae := me 0.06 = en kg/s 30 % Tiempo de llenado t m me 53.17 = := en seg 40 %

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  • Problema n3: Un recipiente de 4m3, inicialmente a 80kPa, se llenar con nitrgeno hasta alcanzar una presin de

    150kPa. La temperatura del estanque y su contenido se mantiene a 25C durante todo el proceso.

    La tubera en la entrada del nitrgeno tiene un dimetro de 5cm y este gas ingresa con una velocidad de 2m/s, con

    una presin 180kPa y una temperatura de 40C.

    Determine la cantidad de masa que ingresa al estanque, el flujo msico a la entrada y el tiempo que demora en

    llenarse el estanque.

    Vol 4:= en m3 R 0.2968:= en kJ/kg K

    Estado 1 Estado 2

    P1 80:= en kPa P2 150:=

    T1 25 273+ 298=:= T2 T1 298=:=

    m1P1 VolR T1

    3.618=:= en kg m2 P2 VolR T2

    6.784=:= en kg

    m m2 m1 3.166=:= en kg 30 %

    Flujo de entrada 0.05:= Ae pi

    2

    41.963 10 3=:= en m2Pe 180:= en kPa

    Te 40:= Ve 2:= en m/s

    ePe

    R Te15.162=:= en kg/m3

    me e Ve Ae:=

    me 0.06= en kg/s 30 %

    Tiempo de llenadot

    m

    me53.17=:= en seg 40 %