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• franciscomm11

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Fecha: Nombre completo: Materia: Carrera:

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Tarea en equipo: máximo 3 personas Entrega: jueves 24 de abril 1. Un flujo de aire entra a un difusor con una presión de 0,7 bar, una temperatura de 57°C, y una velocidad de 200 m/s. En la salida la presión es 1 bar. Si el área de la sección de salida es un 20% mayor que la de la sección de entrada, calcule la temperatura y velocidad del aire en la salida, considerando el aire como un gas ideal con calor específico constante determinado a la temperatura de entrada 2. La entrada a una turbina de una central hidroeléctrica está localizada a una elevación de 100 m sobre la salida. Los conductos de entrada y salida tienen 1 m de diámetro. El agua entra con una velocidad de 3 m/s a una temperatura de 20°C y pasa a través de la turbina sin que cambien apreciablemente su presión y temperatura. La transferencia de calor entre la turbina y el entorno también puede despreciarse. Si la aceleración local de la gravedad es de 9,8 m/s2, ¿qué potencia, en kW, desarrollará la turbina? 3. En una turbina adiabática entra vapor a 3 MPa y 400°C con un flujo volumétrico de 85 m3/min. Parte del vapor se extrae de la turbina a una presión de 5 bar y una temperatura de 180°C. El resto se expande hasta una presión de 0,06 bar y abandona la turbina con un flujo másico de 40.000 kg/h y un título del 90%. Las variaciones de energía cinética y potencial pueden despreciarse. Calcule: (a) El diámetro, en m, del conducto por el que se extrae el vapor, si su velocidad es de 20 m/s. (b) La potencia desarrollada, en kW.

4. Una mezcla de gases ideales con un peso molecular aparente de 48 g/mol entra a un dispositivo a 3 bar, 157°C y 180 m/s a través de un área de 20 cm2. A la salida, la presión es de 1,5 bar y la velocidad de 120 m/s, siendo el área de flujo igual a 40 cm2. Para una operación en estado estacionario. Determine: (a) El flujo másico de gas, en kg/s. (b) La temperatura de salida, en °C.

Contesta los siguientes cuestionamientos 1. 2. 3. 4. 5. 6.

¿Qué diferencia existe entre la primera y la segunda ley de la termodinámica? ¿Qué es una máquina térmica de calor y cuáles son sus características? ¿Cómo define la eficiencia térmica? Describa el enunciado de Planck. ¿Qué es un depósito de energía térmica? Defina los siguientes términos: refrigerador, COP, bomba de calor

7. Describa el enunciado de Clausius. 8. ¿Qué significa un proceso reversible e irreversible? 9. A qué atribuye que existan irreversibilidades en los procesos. 10. Una lata de bebida fría se deja en un cuarto más caliente donde su temperatura aumenta debido a la transferencia de calor. ¿Este es un proceso reversible o irreversible? 11. Explique el funcionamiento del ciclo de Carnot con todos sus pasos 12. Hay alguna forma de aumentar la eficiencia de una maquina térmica de Carnot aparte de disminuir TH o T L? 13. Describa un proceso imaginario que satisfaga la primera ley de la termodinámica pero que viole la segunda ley de la termodinámica 14. Describa un proceso imaginario que viole la primera ley y segunda ley de la termodinámica 15. ¿Qué es una máquina de movimiento perpetuo? 16. ¿Qué es la fricción y como afecta a las máquinas? 17. ¿Cómo se define el término entropía? 18. ¿Cómo se determina la generación de entropía de un sistema? 19. Dibuje un diagrama de entropía T vs S, h vs s. 20. Que significa el término isentropico 21. ¿Cómo afecta la transferencia de masa la entropía de un volumen de control?