PRACTICA 9 TERMODINAMICA

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PRACTICA N°9 DE TERMODINAMICA
3. Una turbina que opera en estado estacionario recibe aire a una presión de P1 = 3,0 bar y una temperatura de T1 = 390 K. El aire abandona la turbina a una presión de P2 = 1,0 bar. Se ha medido el trabajo desarrollado, siendo de 74 kJ por kilogramo de aire que atraviesa la turbina. La turbina opera adiabáticamente, y las variaciones de energía cinética y potencial entre la entrada y la salida pueden despreciarse. Empleando el modelo de gas ideal para el aire, determínese el rendimiento de la turbina.
SOLUCION
ESTADO1
Tablas del aire con 
 
 
INTERPOLANDO con 
9. Un bloque de hierro fundido de 50 kg a 500 K es lanzado hacia un lago grande que se encuentra a una temperatura de 285 K. El bloque de hierro eventualmente alcanza el equilibrio térmico con el agua del lago. Si se supone un calor específico promedio de 0.45 kJ/kg · K para el hierro, determine a) el cambio de entropía del bloque de hierro, b) el cambio de entropía del agua del lago y c) la entropía generada durante este proceso.
SOLUCION
a. El cambio de entropía del bloque de hierro.
b. El cambio de entropía del agua del lago.
c. El cambio de entropía generado durante este proceso.
15. Se expande vapor de agua de una manera estacionaria en una turbina a razón de 40 000 kg/h, entrando a 8 MPa y 500 °C y saliendo a 40 kPa como vapor saturado. Si la potencia generada por la turbina es de 8.2 MW, determine la tasa de generación de entropía para este proceso. Suponga que el medio ambiente está a 25 °C.
SOLUCION:
Datos
 
8.2MW
Por tablas:
Balance de exergía:
Entropía generada:
21Mediante un compresor se hace que el R-12 pase a 150kPa y 10°C a 800kPa y 60°C.Suponga que el proceso es politrópico y que cualquier transferencia de calor se intercambia con el ambiente que esta a 20°C. Determine el trabajo y la transferencia del calor para el proceso y la eficiencia según la segunda ley.
SOLUCION:
Donde: 
Según tabla:
El R-12 a 150kPa y 10°C es valor sobrecalentado donde:
Así también:
El R-12 a 800kPa y 60°C es vapor sobrecalentado donde:
Por otro lado: 
En un proceso politropicose cumple que:
Entonces:
Luego, por la primera ley se cumple que:
Por último:
Sabemos que:
Donde:
En consecuencia: