Principios Básicos de Termodinámica “PROBLEMAS para reafirmar”

Principios Básicos de Termodinámica  “PROBLEMAS para reafirmar”

Mencione los siete procesos principales de acondicionamiento del aire

Defina qué quiere decir acondicionamiento del aire.

Nombre cinco piezas de un equipo normal de HVAC para el cual la aplicación de los principios de termodinámica es esenciales para predecir la operación.

Explique qué significa el principio de conservación de la energía.

De dos ejemplos de un procesos que vaya en una dirección pero que no pueda ir en la dirección inversa sin aplicar una fuente externa de energía.

Considere una masa de 2014 lbm que se levanta 200 ft desde una base hasta una azotea, calcular el cambio de Ep.

Escriba en cada línea el tipo de proceso:

• __________________        Proceso de presión constante, p = constante
• __________________        Proceso de temperatura constante, t = constante
• __________________        Proceso de volumen constante, V = constante
• __________________        Proceso de volumen específico constante, v = constante
• __________________         Proceso de entropía constante, s = constante
• __________________        No existe intercambio de calor entre el sistema y sus alrededores

Utilizando ejemplos, explique la diferencia principal entre los sistemas abiertos y los cerrados.

Los motores de los automóviles generalmente son enfriados por anticongelante que circula entre el motor y el radiador por medio de una bomba centrífuga. El aire sopla sobre el radiador para enfriar el anticongelante. Dibuje los siguientes sistemas y mencione si son abiertos ó cerrados:

• Anticongelante en la bomba
• Anticongelante en el radiador
• Anticongelante en la bomba, radiador y cubierta de agua del motor
• Anticongelante en el radiador y aire en el ventilador

Describa las diferencias entre Energía térmica, Energía de fase, Energía química y Energía nuclear.

De una expresión para la energía total específica de un sistema en términos de energía interna, potencial y cinética.

Dibuje en un diagrama p-V lo que ocurre cuando el aire atrapado en un cilindro cerrado con pistón se expande. Asegúrese de identificar los estados inicial y final, la trayectoria y las propiedades principales.

Dibuje en un p-V un ciclo de cuatro procesos que tiene una disminución isobárica del volumen en el proceso 1 al 2, un incremento isométrico de la presión en el proceso 2 al 3, un incremento isobárico del volumen en el proceso 3 al 4 y una disminución isométrica en la presión en el proceso 4 al 1.

Dibuje en un diagrama t-p el siguiente ciclo de cuatro procesos: isotérmico del 1 al 2; isobárico del 2 al 3, isotérmico del 3 al 4 e isobárico del 4 al 1.

Explique las diferencias entre presión absoluta, manométrica y de vacío.

Mencione las unidades típicas para las siguientes propiedades e indique cuáles propiedades son intensivas y cuáles son extensivas: entalpía específica, volumen total, presión, temperatura, entropía específica, masa y calidad.

Mencione la temperatura de 212°F en unidades de grados Ranking, grados Kelvin y °C.

Dibuje un diagrama T – v para una sustancia pura y muestre la línea de líquido saturado, la línea de vapor saturado, el punto crítico y la línea de proceso de presión constante desde el líquido comprimido hasta vapor supercalentado. También incluya una línea de temperatura constante.

Dibuje un diagrama p – v para una sustancia pura y muestre la línea de líquido saturado, la línea de vapor saturado, el punto crítico y la línea de proceso de temperatura constante desde líquido comprimido hasta vapor supercalentado. También incluya una línea de presión constante.

Una mezcla saturada de agua está a 230° y 103 psia. El volumen específico del líquido es vf = 0.0178 ft3/lbm y el volumen específico del vapor es vg = 4.312 ft3/lbm. Si la calidad es x = 0.5, ¿cuál es el volumen específico de la mezcla?

Un contenedor de volumen fijo inicialmente contiene una sustancia pura en forma sobrecalentada. El contendedor se enfría hasta que dentro hay una mezcla de líquido y vapor.

Utilizando los diagramas T – v y p – v, describa los cambios que están teniendo lugar en este proceso de volumen constante conforme los contenidos se enfrían.

La temperatura saturada del agua es 100°F. ¿Cuál es la presión? ¿Cuáles son los valores de líquido y vapor del volumen específico, entalpía específica y entropía específica?

La temperatura saturada del agua el 100°F y la calidad es de 50%. ¿Cuál es el valor del volumen específico y de la entalpía específica?

La presión de saturación para el R-22 es 50 psia. ¿Cuál es la temperatura de saturación?

La temperatura de saturación para el agua es 231.5°F y la calidad es 0.2. ¿Cuál es la presión y la entalpía específica?

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