problemas resueltos termodinámica I

2523 palabras 11 páginas
3-24 Regrese al problema 3-23. Use el programa EES para determinar las propiedades del agua que faltan. Repita la solución para los refrigerantes R134a, R22 y para el amoniaco.
Solución:
Utilizando el programa ESS y realizando la programación nos quedan las tablas asi:
Para el H2O, tenemos:

50
12,352
4,16
Mezcla Saturada
120,21
200
0,88578
Vapor Saturado
250
400
0,59520
Vapor Sobrecalentado
110
600
0,001051
Liquido Comprimido
Para el Refrigerante R134a, tenemos:

50
6,3
4,16
Vapor Sobrecalentado
-10,1
200
0,0999
Vapor Saturado
250
400
N/A
N/A
110
600
0,0495
Vapor Sobrecalentado
Para el Refrigerante R22, Tenemos:

50
7,5
4,16
Vapor Sobrecalentado
-25,2
200
0,1123
Vapor
…ver más…
Solución:
Asumiendo que la presión atmosférica local es ; el peso de la tapa es pequeña y por lo tanto su efecto sobre la presión de ebullición y la temperatura es despreciable; No se producen fugas de aire en la olla durante su enfriamiento.
La presión de saturación del agua a 20°C es de (Tabla A-4).
Asumiendo también que el peso de la tapa es insignificante, la fuerza de reacción F en la tapa después de enfriar en el interfaz de olla-tapa puede determinarse a partir de un balance de fuerzas en la tapa en la dirección vertical para ser:

Ahora calculamos el peso de la olla con su contenido y es:

Lo cual es mucho menor que la fuerza que hace la persona al abrir la tapa de la olla, por lo tanto, la olla se moverá conjuntamente con la tapa.
3-50 Se calienta agua en un dispositivo de cilindro-émbolo vertical. La masa del émbolo es 20 kg, y su área transversal es 100 cm2. La presión atmosférica local es 100 kPa. Determine la temperatura a la que comienza a hervir el agua.
Solución:
La presión del cilindro se calcula a partir del equilibrio de fuerzas que actúan sobre el émbolo, de la siguiente forma:

La temperatura de ebullición es la temperatura de saturación correspondiente a esta presión, por lo tanto y entrando a la tabla A-5 e iterando tenemos que: Donde despejando T y evaluando la ecuación, tenemos que:

3-53 Un recipiente de contiene de refrigerante 134a a . Calcule:
a) La presión
b) Energía interna total
c) El volumen que ocupa la

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