Ejercicios Resueltor Termodinamica Unad

Ejercicio 1: El flujo de descarga de calor al medio ambiente es de 115500 kJ/h para un aire acondicionado que extrae calor de una oficina a 1817 kJ/min. La potencia eléctrica que requiere este equipo, en kJ/h, es de:

W=P*t

Q_2/W=Q_2/(Q_1-Q_2 )

Q_2/(P*t)=Q_2/(Q_1-Q_2 )

(Q_1-Q_2)/t= (115500 Kj-1817*60 Kj)/h=P=6480 KJ/h

Ejercicio 2: Un aceite tiene una capacidad calorífica de 1.3 kcal/(kg.K), se alimenta a un intercambiador a razón de 133 kg/h y 80 ºC para ser enfriado hasta 48 ºC. Para esto se utiliza agua que e encuentra a 23 ºC y sale a 79 ºC. La capacidad calorífica del agua es de 1.0 kcal/(kg.K). el agua requerida para este proceso de enfriamiento, en kg/h, es:

- Qaceite = Qagua

-m ̇_aceite C_(p.aceite) (T_f-T_in )_aceite=m ̇_agua C_(p.agua) (T_f-T_in )_agua

(〖-m ̇〗_aceite C_(p.aceite) (T_f-T_in )_aceite)/(C_(p.agua) (T_f-T_in )_agua )=m ̇_agua

(- 133 Kg/h) (1.3 kcal/Kg ºK) (48 – 80) ºK

1.0 kcal/(kg. ºK) (79 – 23) ºK

m ̇_agua=98.8 Kg/h

Ejercicio 3: Un gas a 27 ºC y 133 kPa fluye a 89 m/s a través de un área de 0.08 m2. La masa molar de este gas es 28.8 g/mol. El flujo másico de este gas, en kg/min, es:

V ̇=velocidad*area=89 m/s(0.08 m2)=7.12 m^3/s

PV=nRT

(PV ̇)/RT=( (133 kPa( 712 m^3/s))/(8,314 Kpa*m3/(Kmol*ºK) (300 ºK))*1000=n) ̇= 380 mol/s

380 mol/s ((28.8 g*1 Kg*60seg)/(mol*1000 g*1min))=656.6 Kg/min

Ejercicio 4: Un pistón contiene 15 moles de un gas a 153 kPa el cual se expande isotérmicamente hasta que la presión final llega a 123.2 kPa. El cambio de entropía que ha sufrido este gas, en J/K, es:

∆S=nRln[P_1/P_2 ]=15*8.314*ln[153/123.2]=27.01 J/K

Ejercicio 5: En un ciclo, el calor que recibe de una fuente de temperatura alta es 1238.1 kcal y el calor que cede a una fuente de temperatura mejor es 780 kcal. La eficiencia de este ciclo es:

ƞ=1-Q_f/Q_c =1-780/1238.1=0.37

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