1.- Un dispositivo aislado vertical de cilindro-mbolo inicialmente contiene 0.11 m3 de aire a 150 kPa y 22 C. En este estado, un resorte lineal toca el mbolo, pero no ejerce fuerza sobre ste. El cilindro est conectado por una vlvula a una lnea que suministra aire a 700 kPa y 22 C. La vlvula se abre y se permite que el aire de la lnea de alta presin entre al cilindro. La vlvula se cierra cuando la presin dentro del cilindro llega a 600 kPa. Si el volumen del cilindro se duplica durante este proceso, determine a) la masa de aire que entr al cilindro y b) la temperatura final dentro del cilindro.Hiptesis 1 Este es un proceso inestable ya que las condiciones dentro del dispositivo estn cambiando Durante el proceso , pero puede ser analizada como un proceso de flujo uniformidad ya que el estado de lquido a la entrada se mantiene constante . 2 El proceso de expansin es cuasi-equilibrio . 3 energas cintica y potencial son despreciables . 4 la primavera es la primavera lineal. 5 El dispositivo est aisladoy por lo tanto la transferencia de calor es despreciable. 6 El aire es un gas ideal con calores especficos constantes

Properties The gas constant of air is R = 0.287 kJ/kgK (Table A-1).

Anlisis Tomamos el cilindro ya que el sistema , que es un volumen de control ya que la masa cruza el lmite . Tomando nota de que las energas microscpicas de fluir y nonflowing fluidos estn representados por h entalpa y la energa interna U , respectivamente, t

2.- En un compresor de aire se procesan 15 L/s de aire a 120 kPa y 20 C, hasta 800 kPa y 300 C, consumiendo 6.2 kW de potencia. Cunta de esa potencia se usa para aumentar la presin del aire, comparada con la potencia necesaria para hacer pasar al fluido por el compresor? 5-149 Un compresor de aire consume 6,2 kW de potencia para comprimir una tasa especificada de aire. El trabajo de flujo requerido por el compresor es para ser comparado con la potencia utilizada para aumentar la presin del aire.

Hiptesis 1 Flujo a travs del compresor es constante . 2 El aire es un gas ideal .

Propiedades La constante de los gases del aire es 0,287 kPa m3 / kg K ( Tabla A- 1 ) .

3.- Una turbina de vapor trabaja con vapor de agua a 1.6 MPa y 350 C en su entrada, y vapor saturado a 30 C en su salida. El flujo msico del vapor es 16 kg/s y la turbina produce 9000 kW de potencia. Determine la rapidez con que se pierde calor a travs de la carcasa de esa turbina.

4.- Un calentador elctrico de 110 V calienta agua a una razn de 0.1 L/s de 18 a 30 C. Calcule la corriente que debe suministrrsele, en amperes.

5.- Entra vapor a una tobera a baja velocidad a 150 C y 200 kPa, y sale como vapor saturado a 75 kPa. Hay una transferencia trmica de la tobera al entorno, de 26 kJ por cada kilogramo de vapor que fluye a travs de la tobera. Determine a) la velocidad de salida del vapor y b) el flujo msico del vapor a la entrada de la boquilla, si el rea de salida de la boquilla es de 0.001 m2.

6.- Se deben enfriar pltanos de 24 a 13 C a razn de 215 kg/h, mediante un sistema de refrigeracin. La entrada de potencia al refrigerador es 1.4 kW. Determine la tasa de enfriamiento, en kJ/min, y el COP del refrigerador. El calor especfico de los pltanos arriba del punto de congelacin es 3.35 kJ/kg C.

7.- A los serpentines del evaporador en la parte posterior de la seccin de congelador de un refrigerador domstico, entra refrigerante 134a a 100 kPa con una calidad de 20 por ciento, y sale a 100 kPa y -26 C. Si el compresor consume 600 W de energa y el COP del refrigerador es 1.2, determine a) el flujo msico del refrigerante y b) la tasa de rechazo de calor hacia el aire de la cocina.

8.- Una mquina trmica opera entre dos depsitos a 800 y 20 C. La mitad de la potencia desarrollada por la mquina trmica se usa para accionar una bomba de calor de Carnot que quita calor del entorno fro a 2 C y lo transfiere a una casa que se mantiene a 22 C. Si la casa pierde calor a razn de 62000 kJ/h, determine la tasa mnima de suministro de calor a la mquina trmica necesaria para mantener la casa a 22 C.

9.- Un dispositivo de cilindro-mbolo fuertemente aislado contiene 0.02 m3 de vapor a 300 kPa y 200 C. Ahora se comprime el vapor de manera reversible a una presin de 1.2 MPa. Determine el trabajo realizado sobre el vapor durante este proceso

10.- Un dispositivo de cilindro-mbolo contiene 5 kg de vapor de agua a 100 C con una calidad de 50 por ciento. Este vapor sufre dos procesos como sigue: 1-2 El calor se transfiere al vapor de manera reversible, mientras la temperatura se mantiene constante, hasta que el vapor exista como vapor saturado. 2-3 El vapor se expande en un proceso adiabtico reversible hasta que la presin es de 15 kPa. a) Haga un esquema de este proceso con respecto a las lneas de saturacin en un solo diagrama T-s. b) Determine el calor transferido al vapor en el proceso 1-2, en kJ. c) Determine el trabajo que realiza el vapor en el proceso 2-3, en kJ.