ESPOLFCNMBANCO DE PROBLEMAS SEGUNDO PARCIAL DE TERMODINAMICA1) En un Ciclo de Otto el primer proceso de compresin isoentrpico del aire se da entre 68 F y 110 kPa , el proceso se da con una relacin de compresin de 6.5. En el segundo proceso de adicin de calor incluye 800 kJ/kg. De este ciclo calcular: a) las presiones y temperaturas en cada proceso . b) El trabajo neto. c) La eficiencia trmica.Con las condiciones indicadas y calculadas para el ciclo Otto, es posible convertir este ciclo en un ciclo Diesel, manejando el proceso de adicin de calor a la presin P2 constante? Realizar todos los clculos solicitados para el ciclo Otto para el ciclo Diesel.

2) Un ciclo Stirling ideal lleno de aire usa un sumidero a 15C. En este motor se mantiene una relacin entre el volumen mximo y mnimo de 8; teniendo como volumen mnimo el de 0,05 pie3 y presin de 10 psia. El motor producir 2,5 BTU de trabajo neto cuando se transfieren externamente al motor 6 BTU de calor. Calcule la temperatura de la fuente de energa, la cantidad de aire contenido en el motor y la presin mxima de aire durante el ciclo.

3) Problemas del ciclo Brayton del captulo 9 del texto gua.

4) Demuestre que la eficiencia trmica del ciclo de Carnot es la misma que la eficiencia trmica de un ciclo Ericsson cuando operan entre los mismos lmites de temperatura.

5) En una central elctrica de vapor que siempre ha operado en el ciclo Rankine a las siguientes condiciones: el vapor de agua entra a la turbina a 2.5 MPa y 400C ; el proceso de condensacin se realiza a una presin de 100 kPa. En estas condiciones se tendr una eficiencia a calcularse. La empresa le solicita mejorar la eficiencia por cualquier mtodo: reduccin de la presin del condensador; sobrecalentamiento del vapor o incremento de la presin de la caldera.Calcular la mejora de la eficiencia para los tres casos y cual sera su recomendacin.En el primer mtodo: se deber disminuir la presin teniendo 2 escenarios , a presin de 20 kP y de 8 kP.En el segundo mtodo: se deber sobrecalentar el vapor a 450C y 500C.En el tercer mtodo, si la presin de la caldera se eleva a 10 MPa considerando que la temperatura de entrada la turbina es la inicial (400C) es esto posible? Y la segunda considerando las temperaturas del segundo mtodo: 450 y 500C.Para cada caso realizar los diagramas T-S

6) Del ejemplo anterior se desea mejorar el ciclo de Rankine con recalentamiento; para esto se instalan 2 turbinas; en la primera o de alta presin ingresa el vapor a 10MPa y 500C, de la turbina de baja presin se condensa a 8 kPa . Como limitacin tcnica se sabe que el ttulo de vapor a la salida de laa turbin de baja presin debe ser del 91%. Determinar. A) La presin del proceso de recalentamiento . B) la eficiencia trmica del ciclo. Compare con las efciencias sin recalentamiento s como los ttulos de vapor.Considerar que el vapor se recalienta hasta la temperatura de entrada a la turbina de alta presin. C) Realizar el grfico T-S

7) Grficamente explique las diferencias entre un ciclo ideal de rankine y uno real de potencia de vapor.

8) En un mismo grfico, esquematice un ciclo de potencia combinado de vapor y gas.

9) Problemas de sistemas de refrigeracin en cascada, Problemas de sistemas de refrigeracin por compresin de multietapas, Problemas de refrigeracin mltiple con un solo compresor , problemas de ciclos de refrigeracin y problemas de bombas trmicas.