207817117 1ejercicicos Rsueltos Prop Sustanc Puras

8/17/2019 207817117 1ejercicicos Rsueltos Prop Sustanc Puras

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UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIANEIVA

PROGRAMA: Ing. Industrial ASIGNATURA: TermodinámicaACTIVIDAD: Ejercicio Resueltos. TEMA: Propiedades Sustancias purasDOCENTE: Ing. LLUÍS ERNUBIS RAÍRE! "#ILA.

$.% &eterminar las propiedades del agua en cada uno de los siguientes estados.

Estado T ' () * P ' +Pa * u ' +,-+g * /ase$ 011 1.20 $03 $2114 $111 05316 73 3113 831 1.1

Estado $ P 9 011 +Pa 9 1.2

9 1.2 : 21; es ?uido : me@cla saturada

Talas termodinámicas A 0. Agua saturada a P 9 011 +Pa

T 9 $01.04 () uC 9 316.65 +,-+g ug 9 0305.3 +,-+g uCg 9 0103.1 +,-+g

u 9 uC D uCg : u 9 316.65 D 1.2 0103.1 9 $7$5.65 +,-+g

Estado 0 T 9 $03 () u 9 $211 +,-+g

Talas termodinámicas A $. Agua saturada a T 9 $03 ()

uC 9 306.76 +,-+g ug 9 0346.2 +,-+g uCg 9 0115.5 +,-+g

uC F u F ug : me@cla saturadaP 9 P sat 9 040.$ +Pa

u 9 uC D uCg : 9 'u uC* - uCg : 9 '$211 306.76* - 0115.5 9 1.343

Estado 4 P 9 $111 +Pa u 9 0531 +,-+g

Talas termodinámicas A 0. Agua saturada a P 9 $111 +Pa

ug 9 0384.2 +,-+g : u F ug :


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Sustitu=endo u 9 0531 +,-+g : T 9 1215 0531 $61$.1 9 453.33 ()

Estado 6 T 9 73 () P 9 311 +Pa


T sat 9 $3$.82 () : T K T sat : l>?uido comprimido

Talas termodinámicas A $. Agua saturada a T 9 73 ()

u uC 9 4$4.51 +,-+g

Estado 3 P 9 831 +Pa 9 1.1

9 1.1 : l>?uido saturado


T 9 T sat 9 $70.52 () u 9 uC 9 74$.07 +,-+g

Estado T ' () * P ' +Pa * U ' +,-+g * /ase$ $01.04 011 $7$5.65 1.2 me@cla saturada0 $03 040.$ $211 1.343 me@cla saturada

4 453.33 $111 0531 % ?uido comprimido3 $70.52 831 74$.07 1.1 l>?uido saturado

0.% Un tan?ue r>gido contiene 31 Mg de agua l>?uida saturada a 51 (). &eterminar la presin en el tan?ue = el


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6.% Un tan?ue r>gido contiene $1 Mg de agua a 51 (). Si 8 Mg del agua está en Corma l>?uida = el resto está enCorma de


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SolucinG

Talas termodinámicas A 6. L>?uido comprimido a P 9 3 Pa = T 9 81 ()

u 9 444.70 +,-+g

Talas termodinámicas A $. Agua saturada a T 9 81 ()

u uC 9 446.82 +,-+g

7.% Un tan?ue r>gido de $.8 m contiene agua a 001 (). Un tercio del


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5.% Se calienta agua en un dispositi


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< 9


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a.% la temperatura Cinal

.% el camio de


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Talas termodinámicas A $. Agua saturada a T 9 $61 ()

P 9 P sat 9 42$.4 +Pa


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InterpolandoG

Lo cual es Hallar la ecuacin de la recta con los puntos '1.11$1160 J 41* = '1.11$1186 J 01*

P P0 9 m'<


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Estado inicial: mezcla liquido-vaporen

?Freón 12

Estado fnal: de reón 12 en 100 L

T

!

l"quido

#oapor

#oL$

#o

< Cinal 9 # total - m total : < Cinal 9 4.$2 - 3.3 9 1.3762 m-+g

0$.% Un tan?ue r>gido de $11 L contiene ?uido = gido de $11 L con ?uido =


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Siν ̂

Cinal F #g el estado Cinal es ?uidoJ despuQs con este ?uido '#C * se otiene el ?uido.

liquido

liquido

f

m

V V =

Para otener la masa ?ue entr al tan?ue dee restarse la masa Cinal menos la masa inicial.

asa entra 9 masa Cinal masa inicial.

Una aJ el cálculo no es lo másimportante pero dees Hacerlo ien.

Se usca en la tala de temperatura del Cren $0 '@ona de saturacin*.Temperatura Presión de saturaión V! V"

#$C% MPa #m& '("% #m& '("%

46 1.80242 1.1117840 1.10$$842 1.82568 1.1117881 1.101$0

/uenteG MennetH XarMJ Termodinámica. I# edicin.

Ud. dirá YuenoZ.. = por ?ue no aparecen los


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Por el mQtodo de igualacin de pendientes se estima el


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ν

ˆ

Q

100 *a

!

l"quido

#oapor

#oL$

#o

inicial

9

.12/023.00007856.002065.0

0007856.000125.0ˆ

total Freónde Kg vapor Kg V V

V V

f g

f =

−

−

=

−

−

La Craccin de ?uido será '$%* 9 1.577 = la masa de l>?uido gido contiene agua en e?uilirio li?uido%gido = con masa constante.

Amos estados están deCinidosJ en el estado inicial se conoce la presin = se sae ?ue esta en e?uilirioli?uido% se trata del puntocr>ticoJ este es un in


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Se puede estimar la calidad '* en el estado inicial con elν ̂

c = los ticosRecuerda ?ue el ltimo ?uido saturado se igualana las del tico.

AHora calculamos la calidad inicial '*

9

./00124.0001043.06940.1

001043.0003155.0ˆ

total aguade Kg vapor Kg V V

V V

f g

f c=

−

−

=

−

−

'$%* 9 $% 1.11$06 9 1.5587 +g de li?uido - +g de agua total.

; # li?uido 9

%331009987.0003155.0

001043.0100100 =××=××=×

total

liquido

inicial

f

total

liquido

m

m

V

V

V

V


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.!ua

.!ua.!ua

El ; de ?uido ?ue dee eistir en la me@cla es de && 1-

04.% Se tiene un sistema cilindro pistn conectado a un resorte como el de la Cigura. Inicialmente el resorte noejerce Cuer@a sore el emolo = estQ se encuentra en e?uilirio con el sistema. La masa del emolo es de 01+g = en la parte eterna del emolo Ha= sica.

Al inicio del proceso el sistema se encuentra en e?uilirio li?uido%


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a del cil indro 'nota ?ue eisten 0 áreas diCerentes.

0. [allar las restricciones.

El sistema es cerrado por?ue no entra masaJ es decirJ la masa es constante.

En el proceso camian todas las propiedades P#T de un estado a otro.

La Case inicial se conoce 'EL#* pero el estado a priori no esta deCinidoJ sin emargoJ al plantear el e?uiliriode Cuer@as en el sistema se puede otener la presin inicial = as> ?ueda deCinido el estado.

)on el mismo criterio se puede otener la presin Cinal 'e?uilirio de Cuer@as*J del estado inicial se puedeconocer la masa del sistema = con el a conocer elCicoJ as> ?ueda determinado el estado.

4. Escoger los modelos 6. IdentiCicar los datos 3. Aplicar los principios termodinámicos 'Ra@onamientointegral*.

Se dee utili@ar las talas de propiedades termodinámicas del agua en unidades del sistema internacional.

Para el estado inicial se dee aplicar el e?uilirio de Cuer@as ?ue actan sore el sistema.

^/= 9 _.

m emolo g Pi A interna. 9 1

&e a?u> se puede estimar la presin inicial. 'El área interna es el área menor*. )on ese


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2. )álculo = análisis.

Estado inicial.^/= 9 _.

m emolo g Pi A interna. 9 1. Pi 9

KPam

sm Kg A

g mmenor

embolo 20000098.0

/8.920 2

2

=

×

=

×

Se usca en la tala de presin del agua '@ona de saturacin*.Sistema internacional.

Presión Temperatura desaturaión

V! V"

#MPa% $C #m& '("% #m& '("%

1.0 $01.04 1.11$12$ 1.8837/uenteG MennetH XarMJ Termodinámica. I# edicin.

)omo el sistema esta en EL# la Temperatura inicial es la Tsat.',2/-2& $C*

ν ̂

inicial 9 #g '* D '$%* #C 9 1.8837 '1.83* D '$%1.83* 1.11$12$ 9 1.7341 m 4- +g.

#i 9 Hi A menor. 9 1.43 m 1.11158 m0 9 1.111464 m4.

m total 9

.000455.07530.0

000343.0

ˆ Kg

V

V

inicial

i==

Estado Cinal.

^/= 9 _.

m emolo g D +R 'H0* PC A ma=or 9 1

PC 9

KPam

mm N sm Kg

A

h K g m

mayor

Rembolo66.255

0015.0

125.0/1500/8.9202

22

=+

=

+

# Cinal 9 # inicial D `# 9 #inicial D A ma=or H0 9 1.111464 m4 D1.11$3 m0 1.$03 m 9

# Cinal 9 1.11134 m4.

ν ̂

9

Kg m Kg

m

m

V

fin al

final /164.1

000455.0

00053.0 33

==

Se usca en la tala de presin del agua '@ona de saturacin*.Sistema internacional.

Presión Temperatura desaturaión

V! V"

#MPa% $C #m& '("% #m& '("%


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1.033 $08 1.11$128 1.714$/uenteG MennetH XarMJ Termodinámica. I# edicin.

)omoν ̂

Cinal F #g el sistema esta como

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