Ejercicios termodinámica

724 palabras 3 páginas
Primer Taller de Termodinámica I
Capítulo I.
5. Las presiones superiores a 3000 bar se mides con una balanza de peso de muerto. El diámetro del pistón es de 4 mm. ¿Cuál es la masa aproximada en kilogramos de las pesas requeridas?
Solución:
Como hablamos de presión y masa utilizamos la definición P=FA , y despejamos
F=PA⇒ma=PA ⇒m=PAa⇒m=PAg
Convertimos las unidades al Sistema Internacional
P=3 000 bar x 100 kNm21 bar=300x106kgms2
D=4 mm x0.001 m1 mm=4x10-3 m
A=π4D2=π4(4x10-3 m)2=1.25x10-5m2
Reemplazamos
m=300x106kgms1.25x10-5m2 (9.8 ms2)=384.68 kg

9. los líquidos que hierven a temperaturas relativamente bajas son almacenados como líquidos bajo sus presiones de vapor, las cuales serían más grandes a temperatura ambiente.
…ver más…
son kgm2s2, que reordenando seria kgms2 m o N*m y el N*m son las unidades del joule.
La energía potencial es el producto de la masa, la gravedad y la diferencia de altura y sus unidades son N*m, que son las mismas del S.I.

Capítulo II. 4. Un motor eléctrico bajo carga fija toma 9.7 ampere a 110 voltios, liberando 1.25 hp de energía mecánica. ¿Cuál es la intensidad de transferencia de calor desde el motor en kwatts?

Solución:
∆Em= ±Q ±W

Si definimos el motor como el sistema. El signo del trabajo es positivo porque entra al sistema, y tanto el signo del calor como el de la energía mecánica es negativo porque salen del sistema.

Entonces la ecuación queda:
Q= W-∆Em
Calculamos el trabajo, que en este caso será la potencia eléctrica
W=P=IA=9.7 A110 V=1 067 watts x 1 kwatts1 000 watts=1.067 kwatts
Convertimos la energía mecánica de caballos de fuerza a kilowatts
∆Em=1.25 hp x0.7456999 kwatts1 hp=0.9321 kwatts
Reemplazamos los valores
Q= W-∆Em=1.067 kwatts - 0.9321 kwatts
⇒Q= 0.1349 kwatts

15. Un kilogramo de agua líquida a 25 °C a) Experimenta un cambio en la temperatura de 1 K. ¿Cuánto es ∆Ut en kJ?
Solución:
Aquí se habla de capacidad calorífica y la capacidad calorífica para el agua a 25 °C es 4.18 kJ.

b) Experimenta un cambio en la elevación ∆z. El cambio en la energía potencial ∆Ep es igual la que presenta ∆Ut para el inciso a). ¿Cuánto es ∆zen metros?
Solución:
∆Ep=mg∆z⇒∆z=

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