UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRESFACULTAD DE INGENIERIAINGENIERAQUMICA-AMBIENTAL-ALIMENTOS

PRQ-400SEMESTRE II/2014DOCENTE: Ing. Jorge VasquezAUXILIAR: Univ. William Espinoza AlarconNOMBRES: Univ. Avendao Duran Dayana Univ. Condorenz Villalobos Alejandra Noelia Univ. Compara Calle Clara Jakeline Univ. Gamboa Mayta Anahi Katherine Univ. Gutierrez Machicado Reyna Univ. Nuez Quiroga Michele Lorena Univ. Misme Ramirez Isamary Janneth

Grupo 3

IMPARESModalidadA

1. 5 Kg de vapor de agua a 4 bar y 30% de calidad se expande libremente (sin realizar trabajo) en un proceso adiabtico hasta que su presin desciende a 1.5 bar. Determine su incremento de entropa.

7. cinco Kg de un gas ideal (R= 0,3 KJ/Kg-R y K= 1,5) a 327 C estn contenidos en un recipiente rigido de 1 m3, el gas transfiere 900 KJ de calor al exterior. Calcule el cambio de entropa en KJSolucin:

9. Se propone un proyecto de turbina vapor que involucra el estado estado estable y flujo estable isotrmico irreversible del vapor a travs de la turbina. Si el vapor entra a la turbina a 1000 Kpas y sale a 2 bar, determinar el trabajo por kilogramo de vapor que fluye a travs de la turbina.Solucion:P1=1000 Kpas

Wirrev

P2=2barDatos:De tablas:

15. en un dispositivo se transfiere al agua 1200 KJ/Kg de calor manteniendo una presin de 4 bar y llegando a la temperatura de 200 C a) Determine la masa total de agua en gramos b) Determine el cambio de entropa del agua en KJ/Kg-k Solucin:

21. un dispositivo de cilindro- embolo contiene 0,05 Kg de vapor de agua a 1 MPa y 300 C. el vapor se expande a un estado final de 200 KPa y 150 C, por lo que se realiza trabajo. Durante este proceso se estiman perdidas de calor del sistema hacia los alrededores de 2 KJ. Si se supone que los alrededores estn a To= 25C y Po= 100 Kpa, determine:a) la exergia del vapor en los estados inicial y final b) el cambio de exergia del vaporc) la exergia destruidad) la eficiencia segn la segunda ley para este procesosolucin:

Solucin:

23. Un bloque de 5 kg que se halla inicialmente a 350 C es enfriado rpidamente en un recipiente aislado que contiene 100 kg de agua a 30 C. Suponiendo que el agua se evapora durante el proceso se condensa de nuevo en el recipiente y que los alrededores estn a 20 C y 100 kpas, determinar:a)la temperatura final de equilibriob) la exergia del sistema combinado en los estados inicial y finalc) el potencial de trabajo desperdiciado durante el procesoTo=20Cmagua=100 kg100 kg Agua

Po=100kpasTagua=30 Cmhierro=5 Kg y Thierro=350 C

29. Un bloque de hierro de masa desconocida a 85C se introduce a un tanque aislado que contiene 1001 de agua a 20C. Al mismo tiempo se activa una rueda de paletas accionada por un motor de 200W para agitar el agua. Se observa que se establece el equilibrio trmico despus de 20 minutos con una temperatura final de 24C suponiendo que el entorno est a 20C , determine: a) La masa del bloque de hierrob) La exerga destruida durante este proceso

35. Un tanque de 0,2m3 contiene inicialmente vapor saturado de R-134 a 1MPa. El tanque esta conectado por una vlvula a una lnea de suministro que lleva R-134a a 1,4 MPa y 60 C. ahora se abre la vlvula para permitir que el refrigerante entre al tanque. La valvula se cierra cuando la mitad del volumen esta lleno del lquido y el resto de vapor a 1,2 MPa. El refrigerante intercambia calor durante este proceso con el medio a 25 C, determine:a) la cantidad de transferencia de calorb) la destruccion de exergia asociada a este procesoSolucion:

37. Entra aire a un sistema compresor en condiciones ambientes de 100Kpas y 20C a razn de 4.5 /s con baja velocidad y sale a 900Kpas , 60C y 80 m/s. El compresor se enfra por agua de enfriamiento que sufre un aumento de temperatura de 10 C. la eficiencia isotrmica del compresor es de 70%. Determine:a)Los suministros de potencia real y reversibleb) la eficiencia segn la segunda leyc)el flujo masico de agua de enfrimientoSolucion

43.Una maquina trmica que desecha calor de desperdicio en un sumidero a 530 R tiene una eficiencia trmica de 36% y una eficiencia de segunda ley de 60%. Determine la temperatura de fuente que suministra calor a esa mquina.Solucin.

49. se comprime aire de forma estable desde 100 kPa y v17 C hasta 600KPa y 167 C, por medio de un compresor de 8 kW a una tasa de 2,1 kg/min. Ignore los cambios de energa cinetica y potencial y determine:a) el incremento en la exergia del aireb) la tasa de exergia destruida durante este proceso.Suponga que los alrededores estn a 17CSolucin:

51. Un dispositivo vertical cilindro embolo contiene inicialmente 0.1 de helio a 20C. La masa del embolo es que mantiene una presin constante de 300 kPa en el interior. Se abre una vlvula y se deja que el helio escape hasta que el volumen dentro del cilindro se reduzca a la mitad. Ocurre transferencia de calor entre el helio y sus alrededores a 20C y 95 Kpas de manera que la temperatura del helio en el cilindro permanece constante. Determine:a) El potencial de trabajo mximo el helio en el estado inicialb) La exergia destruida durante el proceso= 20CHELIO

HELIO

DATOS:=

= 0.1 = 0.5 = 20 CInciso a)

Inciso b)