Trabajo colaborativo fase 1

Neider yesid perilla Ramírez

Tutor:

Ana ilvia Capera

Termodinámica

Grupo: 201015_188

Universidad nacional abierta y a distancia

Unad

Acacias-meta

2015

26-09-2015

Fase 1 : Cada estudiante deberá desarrollar de forma individual todos los ejercicios que se listan a continuación, el documento en Word con todos los procedimientos deberá ser colgado en el foro. De acuerdo al último digito de su número de grupo colaborativo cada estudiante deberá trabajar con los datos asignados en la Tabla 1 que se encuentra al final de este documento.

Grupo: 188

1. Un sistema cerrado pasa por un proceso en el que no hay cambio de energía interna. Durante este proceso, el sistema produce la cantidad de trabajo indicada para su grupo en la Tabla 1. Calcule el calor transferido durante este proceso, en Julios.

T=84.3 BTU

Au=Ø cero

w=P . Au

Au=Q−w

Q=¿

Au=variaciondeenergia

Q=Calor absorbido

w=trabajo realizado por el sistema

w=f . Ax

P= FAF=P . A

w=P . A . Ax

Q=Au+w

Q=0+84.3BTU=84.3Btu

1Pa=1Nm ² =

jm3

1= kgm . s ²

1Pa=10¯ 5 . bares

¿10bares

9.86 X 10¯ 6atm

1Pa=1Newtm ²

= 15m ³

y1 Pa=10¯ 5bares

10¯ 5bares❑⃗Pa

84.3bare s⃗ X

84.3bares x 1Pa10¯ 5bares

=843.000 julio

2. El dióxido de carbono contenido en un dispositivo de cilindro-émbolo se comprime de 0.3 a 0.1 m3. Durante el proceso, la presión y el volumen se relacionan con P = a * V -2, donde la constante a toma el valor asignado a su grupo en la Tabla 1. Calcule el trabajo efectuado sobre el dióxido de carbono durante este proceso.

Au=0.3m ³−0.1m3=0.2m ³

P .v=constante

p=ava=9 Kp

m ⁶

w=¿

w=p . Au

p= FA

P=9 Kpam⁶

(0.2m3 ) 2=9000 pa/m⁶

0.04 .m⁶=225.000 Pa

w=225. Kpa.(0.2m3)

w=45kpa/m ³

3. La masa de aire asignada a su grupo en la Tabla 1, se encuentra a 150 kPa y 12°C y está confinada dentro de un dispositivo de cilindro-émbolo hermético y sin fricción. A continuación se comprime hasta una la presión final asignada a su grupo en la misma tabla. Durante el proceso, se retira calor del aire de tal modo que permanece constante la temperatura en el interior del cilindro. Calcule el trabajo consumido durante este proceso.

m=9.6kg

p1=150 kpa

T=12 °C

P2=570 Kpa

T=constante

w=¿

w=p .∆u

Q=∆u+w

Q=m.Ce∆T

∆u=∅

Q=w

28.9 g/mol

w=Q

luegow=P .∆u . se halla u

m´Ce .T=∆ P .V

9.6KG .1,003 .285K=420.000 Pa

T k=Tc+273

Kk=Tc=12.° C

¿285 ° k

2.744,2Kg .k420.000

=V

6.6,5 X 10¯ 3m3=v

ahora comow=p . v

w=420.000 pa .6.5x 10¯ 3m ³

¿2730 pa .m ³

4. En una turbina de flujo estacionario, se expande aire de 1 000 kPa y 600°C en la entrada, hasta 100 kPa y 200°C en la salida. El área y la velocidad de entrada se indican en la Tabla 1 de acuerdo al número de su grupo, la velocidad de salida es 10 m/s. Determine la tasa de flujo de masa, y el área de la s

P1=1000 kp

T 1=600° c

P2=100 Kpa

T 2=200° c

A1=0.37m²

V 1=28 mseg

V 2=10 mseg

m=mt

Escriba aquí laecuación .

V=∇m. A=velocidad del fluido∗area

m=p∇m. A=densidad∗velocidad flujo masico y flujo volumetrico=¿

m=pV=Vv

=m=Vv

m=∇m Av

seaplica la entradade la turbinaosalida ,debido al principio de la conservacionmasa

∑me=∑ m

m1=m2→p1∇1 A 1=p2∇2 A2

Constante particular del aire=R=0.287Kpa .m ³Kg . K

ley de gases ideales

V 1=R∗T 1P1

=0.287 Kpa∗m

3

KgK∗(600+273 k )

1000Kpa=0.2506m

3

kg

V 2= R∗T 2P2

=0.287 Kpa∗m

3

Kg K∗(200+273 k )

1000Kpa=1.3575m

3

kg

flujomasico :m=∇ 1 A1v1

=(0.1m2 )∗(30 m

seg)

0.2506 m3

kg

=11.97 kgseg

area salida turbina A 2=m∗V 2∇2

=(11.97kg /s )∗(1.3575m3 kg .)

10m / seg=1.605m ²

5. Un flujo de agua fría a 25°C entra a una cámara mezcladora a una razón de 0.5 kg/s, y se mezcla con un flujo de agua caliente que se encuentra a la temperatura asignada a su grupo en la Tabla 1. Se desea que la mezcla salga de la cámara a la temperatura asignada en la misma tabla. Calcule el flujo de masa de agua caliente requerida. Suponga que todos los flujos están a la presión de 250 kPa.

Q 1∗C∗(25 ° C−85° C )+Q2∗C∗(117 °C−85 ° C)

(Q 1+Q2 )∗c∗(85 ° C−85 °C )

Q 2=−Q1∗(117−85 ) /(25−85)

Q 2=Q1∗32/60

Q 2=¿)

Q 2=960 Kg / s

Grupo 188