TRABAJO colaborativo 1 aporte individual

Jhonatan Javier Vega Corredor

Código: 74382073

TUTORA: Ana Ilva Capera

Grupo: 201015_177

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

CEAD YOPAL

2015

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 72,5BTU. Calcule el calor transferido durante este proceso, en Julios.

72,5 BUT

X=(72,5BUT )(252cal)

1 BUT=18270ca l

X=(18270cal)(4,187 J )

1cal=76496,49J

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 es 8,5KPa*m6.

Calcule el trabajo efectuado sobre el dióxido de carbono durante este proceso.

P1=aV 1−2

P1=(8,5KPam6)((0.3m3)¿¿−2)¿

P1=94,4 KPa

P2=aV 2−2

P2=(8,5KPam6)¿

P2=850KP a

W bout=Area=P1+P22

(V 2−V 1)

W =94,4KPa+850KPa2

(0,1m3−0,3m3)

W =−85,94KJ

3. La masa de aire 8,4 Kg, 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 presión final de 500Kpa. 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.

La constante de los gases del aire es R=0,287KJ /KGK

W bout=∫1

2

PdV =P1V 1 ln=V 2

V 1

=mRTl nP1P2

¿ (8,4Kg )( 0,287KJKg K )(285K )l n

150KPa500KPa

=−827,2K J

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 son 0,33 m2 y 26m/s respectivamente, la velocidad de salida es 10 m/s. Determine la tasa de flujo de masa, y el área de la salida.

RTA: Los volúmenes específicos de aire a la entrada y salida son:

V 1=R T1P1

=(0,287 KPam3

KgK)(600+273K )

1000KPa=0,2506m3/Kg

V 2=R T2P2

=(0,287 KPam3

KgK)(200+273K )

100KPa=1,3575m3/Kg

El flujo másico es:

m=A1 v1V 1

=(0,33m3)( 26m

s)

0,2506m3 /Kg=34,23Kg / s

El área de salida es:

A2=m V 2

v2=

(34,23Kgs

)( 1,3575m3

Kg)

10m /s=4,65m2

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 110°C. Se desea que la mezcla salga de la cámara a la temperatura de 82°C. Calcule el flujo de masa de agua caliente requerida. Suponga que todos los flujos están a la presión de 250 kPa

Utilizando las tablas generados del software PROPAGUA

y= y0+y1− y 0x1−x0

¿

h1=hf 25℃=104,74KJ / K g

h2=hf 110℃=461,29KJ /Kg

h3=hf 82℃=343,31KJ /Kg

∈entrada−∈salida=∆∈sistemaestable=0

∈entrada=∈salida

m1h1+m2h2=m3h3

m1h1+m2h2=(m¿¿1+m¿¿2)h3 ¿¿

m2=m1 h1−h3

h3−h2

m2=0,5Kg/ s104,74

KJKg

−343,31KJ /Kg

343,31KJKg

−461,29KJ /Kg

m2=1,01Kg /s