Trabajo en sustancias puras
Gas ideal
Entropía
1. Se utiliza una bomba adiabática para comprimir agua líquida saturada a 10 kPa hasta una
presión de 15 MPa de manera reversible. Determine la entrada de trabajo usando a) datos de
entropía de la tabla de líquido comprimido, b) el volumen específico de entrada y los valores
de las presiones. También los errores involucrados en las partes b) y c) R = 15.10 kJ/kg
2. Diez gramos de chips de computadora con un calor específico de 0.3 kJ/kg K inicialmente
están a 20 ˚C. Estos chips se enfrían colocándolos en 5 gramos de R-134 saturado líquido a
-40 ˚C. Suponiendo que la presión permanece constante mientras los chips se están
enfriando, determine el cambio de entropía de a) los chips, b) el R-134ª y c) todo el sistema.
R = 0.0000850 kJ/K
3. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene 2 kg de vapor de agua saturada a 600 kPa. El
agua se expande adiabáticamente hasta que la presión es de 100 kPa y se dice que produce
700 kJ de salida de trabajo. A) Determine el cambio de entropía del agua, en kJ/kg.K. R =
-0.238 kJ/kg K
4. Un bote metálico rígido bien aislado de 0.55 pies3 contiene
inicialmente refrigerante 134a a 90 psia a 30 ˚F. Ahora hay una
rajadura en el bote y el refrigerante comienza a fugarse lentamente.
Suponiendo que el refrigerante que queda en el bote ha sufrido un
proceso reversible adiabático, determine la masa final del bote cuando
la presión cae a 20 psia. R = 1.5 lbm
5. Un compresor de un refrigerador comprime vapor de R-134a saturado a 0 ˚F hasta una
presión de 200 psia. Calcule el trabajo requerido por este compresor, en Btu/lbm, cuando el
preso de compresión es isentrópico. R = 20.2 BTU/lbm
6. Entra refrigerante R-134a a un compresor adiabático como vapor saturado a 160 kPa a razón
de 2 m3/min y se comprometo a una presión de 900 kPa. Determine la potencia mínima que
debe suministrarse al compresor. R = 9.71 kW
7. Calcule el cambio de entropía cuando se transfieren 25 kJ de energía de manera reversible e
isotérmica para calentar un Block de hierro a) 0 ˚C b) 100 ˚C.
8. El radiador de un sistema de calefacción de vapor tiene un volumen de 20 L y se llena con
vapor de agua sobrecalentado a 200 kPa y 150 ˚C. En este momento, tanto la válvula de
salida como la de entrada al radiador están cerradas. Después de un rato la temperatura del
vapor desciende a 40 ˚C como resultado de la transferencia del calor al aire de la habitación.
Determine el cambio de entropía del vapor durante este proceso. R = -0.132 kJ/K.
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