A Práctica Dirigida 3A Termo I 2015
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8/20/2019 A Práctica Dirigida 3A Termo I 2015
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Termodinámica I
Nivelación 2015-II Ing. Serapio Quillos Ruiz 1
PRÁCTICA DIRIGIDA Nº 3
P-1:Un sistema formado por vapor de agua
experimenta un ciclo Carnot. El estado al final del
proceso de compresión es líquido saturado, y el
estado al final del proceso de expansión es vapor
saturado. La temperatura al comienzo del procesode compresión es de 16°C, y el rendimiento del
ciclo es del 20%.
Determinar:
1. Determinar la presión inicial y final del
proceso de absorción de calor, y la calidad al
comienzo del proceso de compresión.
2. Determinar la magnitud del calor.
P-2:Las condiciones de la TV son 500 Kpa-300 °C y 7 Kpa, 94% de calidad. En un punto
intermedio de la turbina, la presión es de 100 Kpa y la entalpía 2 750 Kj/K, se extrae un 7,5%
del vapor circulante, a velocidad despreciable, para calentamiento. La sección e la turbina a la
salida son de 0,83 m2.
1. Dibujar el diagrama T-S.
2. Para obtener una potencia de 5 Mw,
calcular el caudal másico de la TV de la
turbina.
3. Determinar la velocidad de salida del
vapor de la TV, para la potencia de 5
Mw.
P-3:Un motor de 6 cilindros con diámetro de 10 cm y una carrera del pistón igual a 10 cm.
Funciona con base en el ciclo de Carnot, recibe 54 Kj de energía térmica por ciclo a 833 °K y
cede calor a 555 °K, mientras trabaja a 300 rpm. Determinar la Pme y la potencia del motor.
P-4:La sustancia de trabajo de una máquina de Carnot es una masa de 0,05 Kg de aire, la
temperatura máx. del ciclo es de 940 °K, y la Pmáx. es de 8,4 x 103 Kpa.
El calor suministrado por ciclo es de 4,2 Kj. Determinar el volumen máx. del cilindro si la
temperatura mínima durante el ciclo es de 300 °K.
16
S
T °C
2 3
1 4
2
3
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8/20/2019 A Práctica Dirigida 3A Termo I 2015
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Termodinámica I
Nivelación 2015-II Ing. Serapio Quillos Ruiz 2
P-5:Una máquina termodinámica funciona en base al ciclo Carnot, y produce 50 Kw, cuando
trabaja entre temperaturas de 800 °C-100 °C. Determinar la ηt y Qs
P-6:Si una terma Carnot de ciclo inverso extrae 40 000 w de un depósito frio, la temperatura de
este último es de 260 K y la de un depósito caliente que interviene también en el sistema, esde 320 °K. Determinar la potencia requerida para la operación del sistema frigorífico.
P-7:En la figura del ciclo de Carnot, con
x1 = 0,25 y x3 = 0,849, determinar:
a) Trabajo.
b)
Calor suministrado.
c) Eficiencia térmica.
P-8:Un ciclo de Carnot reversible empleado como ciclo de potencia, que usa un gas ideal de
coeficiente adiabático 1.4 como fluido de trabajo, opera entre las temperaturas 300 °K y 500
°K. La presión máxima del ciclo es 2.50 bar, y en la etapa de expansión isoterma el gas
aumenta su volumen específico hasta alcanzar 0.040 m3/mol. Dato: R = 8,314 kJ/(K ⋅kmol).a)
Determine el volumen específico, presión y temperatura de todos los puntos notables del
ciclo.
b)
Si el ciclo se repite dos veces por segundo, determine la potencia desarrollada.
P-9:Un gas ideal diatómico recorre el siguiente ciclo: partiendo del el estado de coordenadas,
V = 4,001, P = 4 atm. T = 600 °K, se dilata isotérmicamente hasta duplicar su volumen.
Después se comprime a presión constante hasta su volumen inicial. Finalmente se calienta a
volumen constante hasta que alcanza la presión original. Calcule el rendimiento del ciclo.
P-10:Una máquina térmica que funciona entre 200 °C y 80 °C de su rendimiento teórico. ¿Cuánta
energía debe absorber para realizar 10 de trabajo?