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TERMODINAMICA TRABAJO COLABORATIVO 1

Ehyner Alberto Hernández Lemus Cód. 7.320.829 GRUPO: 201015A _ 363

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD” PROGRAMA DE INGENIERIA DE ALIMENTO CHIQUINQUIRA- BOYACÁ 2017

Trabajo Colaborativo 1. Complete la siguiente tabla asociada a procesos en sistemas cerrados, aplique la primera ley de la termodinámica para el diligenciamiento de los espacios en blanco

Proceso

Q1-2

W1-2

U1

U2

ΔE

1

100

-40

40

100

60

2

100

40

40

180

140

3

-80

120

80

120

40

4

180

-180

100

100

0

5

100

-300

40

-160

-200

Proceso número 1.

Proceso número 2.

Proceso número 3.

Proceso número 4.

Proceso número 5.

2. Aire contenido en un cilindro se comprime desde un volumen inicial de 20 pie3 hasta un volumen final desconocido. EL trabajo involucrado en el proceso es de -100BTU, la relación entre el volumen y la presión durante el proceso es PV1.4 = constante. Encuentre el volumen final teniendo en cuenta que la presión permanece constante.

Ejercicio poli trópico La presión por el volumen elevado a un número es igual a una constante

Estado Volumen inicial 20 pie3 Trabajo involucrado en el proceso -100BTU Relación entre el volumen y la presión durante el proceso PV1.4 = constante

Se aplican conversiones para que haya consistencias de unidades:

Se identifica que el trabajo es de un proceso adiabático:

Reemplazamos datos:

PV1.4 = constante, entonces:

Reemplazando datos:

Se sustituye ecuación 1 en 2:

3. Utilizando las tablas termodinámicas ubicadas en los apéndices del libro guía del curso y teniendo en cuenta lo presentado en la sección 3.5 del libro guía Termodinámica de Yunus Cengel, complete la siguiente tabla para el agua.

1 2 3 4 5

T (ºC)

P(kPa)

x

H (kJ/lg)

u(kJ/lg)

v(kJ/lg

120.21 140 177.66 151.8 170.41

200 361.53 950 500 800

0.7 0.56 0.0 -----0

1073.033 180 753.74 -----3162.2

2275.17 2016.98 752.67 -----721.87

0.921 0.1263 1.001124 -----1.001115

1. Dado que x=0.7, significa que un 70% de la masa se encuentra en fase de vapor y el 30% restante en fase líquida, por lo tanto corresponde a una mezcla saturada de líqido-vapor a una presión de 200 kPa. Usando la tabla A-5:

2.

3.

5.

4. La masa de nitrógeno que se encuentra en el interior de un cilindro vertical provisto de un émbolo de área transversal de 30 cm2, el cual se desplaza sin fricción, es de 0,7 g. Si la presión atmosférica es de 101 kPa y sobre él se ejerce una fuerza externa de 20 N. a) Determine el valor de la presión del gas. La presión del gas es igual a la suma de la presión atmosférica más la presión ejercida por la fuerza externa. A su vez esta presión es igual a la fuerza sobre el área transversal.

b) Si en el ejemplo anterior el volumen del gas fuera de un litro, ¿cuál sería su temperatura? Se utiliza la ecuación de estado para determinar la temperatura

c) Sí la temperatura se redujera en un 20%, manteniendo constante la presión, ¿cuál sería la altura que alcanzaría el émbolo?