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• Luis Morelos

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FACULTAD DE INGENIERÍA DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA SECCIÓN ACADÉMICA DE TERMODINÁMICA SEGUNDO EXAMEN PARCIAL COLEGIADO TERMODINÁMICA (0068) y TERMODINÁMICA (1437)

SÁBADO 28 DE ABRIL DEL 2018

08:00 h, SEM 2018-2

Nombre del alumno: _____________________________________________________ Firma:_______________

Instrucciones: Lea cuidadosamente los cinco problemas que se ofrecen y resuelva cuatro en dos horas. Se permite la consulta de cualquier documento propio. Se prohíbe el uso de cualquier dispositivo electrónico que no sea la calculadora.

1. Un recipiente de 2x105 [cm3] contiene 3 [kg] de una mezcla líquido-vapor. El volumen específico del líquido saturado a esta presión es de 1.09 [cm3 /g] y el valor correspondiente del vapor saturado seco es de 375 [cm3 /g]. a) Calcule la calidad de la mezcla. b) Calcule la masa y el volumen del líquido. 2. Entran 10 [kg/s] de vapor en una turbina adiabática a 3398.675 [kPa] manométricos y 350 [oC]. Se extrae el 15% del gasto másico total en un punto donde el vapor está a 1 [MPa] y 250 [ oC], mientras que el vapor restante se expande y sale de la turbina a 30 [kPa], con una calidad del 90%. Si la turbina se encuentra en Cancún, determine la potencia que entrega la turbina. 3. El radiador de un sistema de calefacción por vapor de agua de 78 [dm3], emplea vapor saturado seco a 180 [oC]. Al cerrar las válvulas de entrada y salida del radiador, la temperatura del vapor disminuye hasta la del ambiente a 25 [oC]. Determine la masa de vapor confinado en el radiador.

4. Un sistema cilindro-pistón contiene 1 [kg] de una sustancia a 100 [kPa]. El volumen inicial es de 0.5 [m3]. Se transfiere calor a la sustancia en una cantidad necesaria para provocar una expansión lenta a temperatura constante. Este proceso termina cuando el volumen final es el doble del volumen inicial. Determine la magnitud del calor transferido si la sustancia es agua.

5. En un recipiente que se encuentra en la Ciudad de México, se tiene confinada una cierta cantidad de CO2 a 223 [kPa] manométricos y -50 [oC]. Posteriormente, se dejan salir 5[m3] del gas a 25[oC] y 77 [kPa]. Sabiendo que

RCO2  0.18892[kJ / kg  K ] , determine el volumen específico del gas cuando éste se encuentra en el recipiente, y la masa de gas que se dejó salir del mismo.