Termodinamica en inegnieria quimica ejercicios resueltos

1155 palabras 5 páginas
INTRODUCCION A LA TERMODINAMICA EN INGENIERIA QUIMICA
EJERCISIOS PROPUESTOS

VICTOR ALVARADO
DEWIN FIGUEROA
REYNALDO FIGUEROA
DARWIN GARCIA
WILLIAN VALLEJO

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA QUIMICA
PROGRAMA DE INGENIERIA QUIMICA
2009

CAPITULO 5.

Ejercicio 5.2

Una maquina de carnot recibe 250 Kj/s de calor, desde un dispositivo que es una maquina de carnot a 525ºC, y desprende calor a otro deposito que lo absorbe a 50ºC. ¿Cuál es la potencia desarrollada y el calor desprendido?

Plateando los datos entonces:
Tc=50ºC=323,15K
TH=525 ºC=798,15 K
QH= 250 Kj/s
Y planteamos la ecuación entonces:
W= QH*1- TcTH
Esto viene de: n= WQH=1- TcTH
Remplazamos entonces:
…ver más…
Determine SG y Wperdido si Tσ = 300K.

Datos:
P1= 2500 Kpa
P2= 150 Kpa n=20 mol s-1
Tσ = 300K

Para este caso la temperatura es contante para hallar la entropía entonces la ecuación de entropía nos queda:
∆S=-RLnP2P1
∆S=-8.314 J mol-1K-1Ln150Kpa2500Kpa
∆S=23.39 J mol-1K-1
Observamos que este proceso se encuentra en estado estacionario, la masa y la entropía del fluido en el volumen de control son constantes. También como no se especifica la relación con los alrededores podemos decir que también se mantiene constante luego la entropía generada esta dada por: SG = ∆(Sm)fs
Además sustituimos n por m
SG = 20 mol s-1 .23.39 J mol-1K-1
SG = 467.8 JK-1 s-1
Para el trabajo perdido solo aplicamos la formula:
WPerdido = TσSG
WPerdido = 300K. 467.8 JK-1 s-1
WPerdido = 1400340 W

Ejercicio 5.42
Un inventor afirma haber diseñado una maquina cíclica que intercambia calor con los depósitos a 25 y 250 ºC, y que produce 0.45 KJ de trabajo por cada KJ de calor extraído desde el deposito caliente ¿Esta afirmación es creíble?

Datos:
TH = 250ºC – 523.15 K
TC= 25ºC - 298.15 K
QH = 1KJ
W= 0.45 KJ

Para saber si este invento es posible evaluaremos la eficiencia

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