EXAMEN SUSTITUTORIO DE TERMODINAMICA

1.- Una planta trmica a vapor de ciclo Rankine simple, opera con una presin en el condensador de 7.5kPa y una presin en la caldera de 5.5MPa. El agua sale del condensador como lquido saturado. Vapor sale de la caladera como vapor sobrecalentado a 425C. La bomba y la turbina tienen una eficiencia trmica de 80% y estn bien aislados de tal manera que la transferencia de calor al medio ambiente es despreciable. El flujo msico de vapor en el ciclo es 126kg/s.Determine:La temperatura, presin, calidad, entalpa y entropa del flujo en los siguientes cuatro puntos: 1) entrada de la bomba, 2) entrada a la caldera, 3) entrada a la turbina y 4) entrada en el condensador.La potencia neta de salida del ciclo, el flujo de calor agregado y la eficiencia del ciclo. Desprecie la energa cintica y potencial.

2.- Un ciclo Brayton de aire estndar tiene una relacin de presin de 10. El aire ingresa al compresor a 101.3kPa y 27C con un flujo msico de 11.34kg/s. La temperatura de ingreso a la turbina es 927C. Calcule la eficiencia trmica y la potencia neta desarrollada: Si la turbina y el compresor tienen una eficiencia isoentrpica del 100%.Si la turbina y el compresor tienen una eficiencia isoentrpica del 88% y 84%, respectivamente.Si la turbina y el compresor tienen una eficiencia isoentrpica del 88% y 84%, respectivamente y se incorpora un regenerador con una efectividad del 80%.

3.- Una bomba de calor por compresin de vapor, que usa R134a est diseado para proporcionar 10kW de calor entre la atmsfera de referencia (T0) a -20C y el edificio a 20C. El estado a la entrada del compresor es vapor saturado a -30C. El estado a la salida del compresor est en 50C y 800kPa mientras que el estado a la entrada de la vlvula de expansin est en 25C. Determine el COP de la bomba de calor.Determine el flujo msico.

Edificio

4.- En una instalacin determinada se dispone de gases producidos por un proceso de combustin a 540C.Cul es la eficiencia mxima de una planta trmica que trabaje con estos gases y transfiera calor al medio ambiente a 21C?Si la energa calorfica disponible en los gases es de 530 KW Cul es la potencia mxima desarrollada?