7/25/2019 EXAMENES I-10.pdf

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Materia:

TERM0DII-|AMICA

TECNICA I I

Tilulanin

lnneniera

[/'lerrnica

Gestin l-2010

Docenie:

lng.

Emiiirr

Rivera

Chvq I

EXAMEN

PARCTAL

RESoLUCioN

DE PROBLETvIAS

(5trl4

Fecha: 06-04-21

Problema

1.

(valor

20%)

Un

compresor

comprime

aire en forma estable desde 100

kPa

y

20

uC

hasta

120

kPa

y

300

0C,

a

una tasa de 0.4 kgls Ei

compresor

se

enfra

intencionalmente

utilizando aletas

en su superficie de manera

que

ste

pierde

calor a una

tasa

de

15

kW hacia

los alrededores

que

se

hallan a 200C

Use

calores especificos

constantes

a

temperatura ambiente

y

detemine a) La

potencia

de

entrada al compresor,

b) la eficiencia isotrmica

y

ci

la

generacin

de entropia

durante

el

proceso.

Problema

3

(20016)

Un

ciclo de

motor

trmico

ene

los siguientes

procesos

termodinmicos

*

*,

1-2

compresin isentropica desde

17"C, 0.95

bares y 3.8

L

hasta

0.25

L.

2-3

Adicin

de

2.2 kJ

de

calor

a

volumen consiante

3-4

Adicin

de

4.4

kJ de

calor

a

presin

constante

4-5 Expansin

isentipca

hasta 3.8

L

5-1 Rechazo

de

calor

a

volumen constante

hasta

las

condiciones

iniciales.

I

\\

tt

\,:

AsumienCo

aire

como ftuido de trabajo

y

tornando

en

cuenta

la variacin

Ce

los

calores

especificos con

la

temperatura, determinese

a) La

presin

despus

del

proceso

de adicin de calor

a

voiumen consianie, b)

la

temperatura

antes

y

despus

dei

suministro

de

calor a

presin

constante,

c)

la

bnipemhn-a

ubspus

clef

pn:ceso

eryairsin

isentrpica

y

d) la

eficiencia tnrrca.

Problema

3

(15o/o)

Se

tiene un motor

que

opera

en

el clclo diesel ideal con aire

como fluido

de

trabajo.

A

inicio

del

proceso

de

compresin

el

volumen del cilindro es

de

1200

cms, T5

cms

al linaf

y

15$

cms

despus def

proceso

de

adicir de

calor.

Tambn

al

irrico

del

proeeso

de

eompresin

ef

aire

est

a fT

uC

y

100

kPa.

Determine a)

la

presin

al

prnclpio

del

proceso

de rechazo de

calor,

b)

el

trabajo

neto

por

ciclo, en

kJ

y

c)

la

presin

rnedia

efectiva.

Termodinmica

tenica

ll. MEc

2250.-

$EGutlDA

EvALtAcn

REs0uststt

FE

pROgLEsAs;

vALo*

s Fu ToS

PROBtgffiA

t.-

Una turtina de

de

45 MW

en

un

erclo

Raakrne

tienet*

eryaterstreas:

Temperatura

del vapor a

ta

enFada

de

ta

turhina

500

0c

Presin

del vapor

a

la

entrada

de

la

turbina

TMPa

Presion

dd

errfriamie$to

del vapor

en

et cende*sador_

0.010 MPa

Flujo

msico

del agua

de

enfriamiento

2000 kqls

Efieie*cia ise*trdrca para

la

tr*i*a

a-70t

afm

Eficiencia isentrpica

para

la

bomba

87%

Determine

a) ta

eficiencia tnnica

det

cido;

blel

ftujomsicodeivapor"

cieiincremenieternperafurac*aguadeer*ianierlta.

PROBLEMA

2: La

turbina

de

vapor

de

una

termoelctnca

que

opera

bajo

un

cido

Rankine

con

recalentarniento,

tiene

los

siguientes

parmetros

de

Seracia

Tempqrahra

de cntrada det

vapsr

aaturbina

de alta

gresicn

55CI

oC

Presion

del

vapor

a

la

entrada

de

la

turbina

de alta

oresin

12.5

MPa

Presin

dei

v+or

a

la

sslida de la

turbina

de

dia

presin

4 n^

I wtrz

Temperatura

de recalentamiento

delvapor

{

a

preston

constante}

550

0c

Fluio rnsico

del vapor

7.7

kcls

Contenido de

hunedad

a

la

salida de la

turblna

5o/o

Flvaporsaledelcondensadorcomoliquidosaturda.Determinea}lapeficiencia

trmica.

Termodinrnica

tcnica

t.

tsEC AZt..

SEGUtitDA

EvALUACIOI{

fiALUACnn-

*em-UCF

t}E

PROBI-EHA$;

VALOR

5S

PiHTOS

BESUELVA

FsLq

po,s

PR0BLEUAS,

DURACION:80

MINUTOS;

FECH,tu

18t5lm1g

problema

t

Considere

un

ciclo

Brayton

ideal simple

que

opera

entre

los

lmites de

temperatura

de

300

K

y

15CI0

K-

Utilizando

calores

especficos

constantes

a

temperatura

ambente,

deternine

ta retacin

de

presicnes

para

la cual

las

temperaturas

del

aire

a

la

salida

del

compresor

y

la turbina

son

iguales.

problema

ZUna

central

elctrica

de turbina

de

gas

opera

en el

ciclo

Brayton

simple

entre

los

lmites de

presin

de

100

v

1200

kpa.

El

fluido

de

trabajo

es

aire

que entra

al

compresor

a

30

C

a

razan

de

150

m'lmin y

sale de

la

turbina

a

500

C-

Suoonga

una

eficiencia

isentrpica del

compresor

de

82

o/a.

s

como

una

eficiencia

isentrpica

de

la turbina

de

8B%

v

considre

calores

especficos

variables

para

el aire

para

calcular

{a}

la

salida

de

potencia

neta

ib)

la

relacin

de

trabajo

de

retroceso

y

c)

la eficiencia

trmica.

problema

3 Un

ciclo

Bravton

con

regeneracin

que

emplea

aire como

fluido de

trabajo

tiene

una relacin

de

presiones

de

7.

Las

temperaturas

mnima

y

mxma

en

el

ciclo son

310

y

1150 K. Suponga

una

eftciencia

isentrpica

de

75%

para

el

comoresor

v

82

ola

aarala

turbina,

as

como una

eficacia

de 65%

para

el

regenerador,

determine

a)

la

temperatura

del