TALLER 1-ciclos de potencia - Esteban Rodriguez Daza

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TALLER 1: Ciclos de potencia 
INTEGRANTE 1: 
INTEGRANTE 2: 
Fecha de publicación: Miércoles 15 de Febrero. 
Fecha de entrega: Jueves 23 de Febrero EN LOS 5 PRIMEROS MINUTOS DE LA CLASE. Debe 
entregarse en físico (papel). 
 
1. La relación de compresión de un ciclo Otto de aire estándar es 9.5. Antes del 
proceso de compresión isentrópica el aire está a 100kPa, 35°C y 600 cm3. La 
temperatura al final del proceso de expansión isentrópica es de 800K. Suponiendo 
calores específicos constantes a 300K, determine: a) la temperatura y presión más 
alta en el ciclo b) la cantidad de calor transferido en kJ c) el trabajo neto en KJ d) 
la eficiencia térmica y e) la presión media efectiva. Haga los diagramas P-v y T-s 
del ciclo. 
 
 
2. Un motor ideal Diesel tiene una relación de compresión de 20 y usa aire como 
fluido de trabajo. El estado del aire al inicio del proceso de compresión es de 95 
kPa, 290K y un volumen de 0.5L. Si la temperatura máxima del ciclo es de 1800K, 
determine a) la temperatura al final del proceso de compresión y de expansión b) 
la cantidad de calor transferido en kJ c) el trabajo neto en kJ d) la eficiencia 
térmica y e) la presión media efectiva. Haga los diagramas P-v y T-s del ciclo. 
Suponga calores específicos variables. 
 
 
3. La turbina de gas referencia 7FA fabricada por General Electric, la cual funciona 
bajo un ciclo Brayton simple, tiene una eficiencia de 35.9% y produce una potencia 
neta de salid de 159 MW. La relación de presión (rp) es de 14.7, la temperatura de 
entrada a la turbina es de 1288 °C y el compresor admite aire a 30°C y 100 kPa. Si 
el flujo másico de aire en la turbina es de 1,536x10^6 kg/hr entonces determine: a) 
El trabajo neto de salida por unidad de masa b) El calor neto de entrada por unidad 
de masa c) El calor neto de salida por unidad de masa d) Las eficiencias 
isentrópicas de la turbina y del compresor. Asume el aire como gas ideal pero con 
calores específicos VARIABLES. Realice un diagrama T-s aproximado del ciclo de 
dicha turbina 
 
 
4.Una planta de vapor opera en un ciclo rankine ideal con regeneración. El vapor 
sobrecalentado entra a la turbina a 6 MPa y 450 °C mientras que el condensador 
tiene una presión de 20 kPa. Se extrae una fracción de vapor de la turbina a una 
presión de 0.4 MPa a un calentador de agua de alimentación (CAA) abierto. El agua 
sale del CAA como líquido saturado. Determine: a) La fracción de vapor que se 
extrae de la turbina b) El calor de entrada en la caldera por unidad de masa c) El 
calor de salida en el condensador d) El trabajo neto de salida de la planta por 
unidad de masa e) La eficiencia del ciclo. 
Realice un diagrama T-s aproximado de todo el ciclo indicando las líneas de 
saturación