Ejercicios de Termodinamica
Ejercicios de Termodinamica
Ejercicios de Termodinamica
Hoja carta
AUXILIAR: JAIME PALLY AVILES SUSTANCIA PURA Respetar la enumeración
No necesario el enunciado
4. Tres kilogramos de agua en un recipiente ejercen una presión de 100 kPa, y tienen 250 °C de temperatura. ¿Cuál
es el volumen de este recipiente?
Respuesta: 7.22 m3
7. Una persona cocina en una olla de 30 cm de diámetro, cuya tapa está bien ajustada, y deja que el alimento se enfríe
hasta la temperatura ambiente de 20 °C. La masa total de alimento y olla es 8 kg. Entonces, la persona trata de abrir
la olla, tirando de la tapa hacia arriba. Suponiendo que no haya entrado aire a la olla durante el enfriamiento,
determine si la tapa se abrirá o la olla subirá junto con la tapa.
Respuesta: la olla subirá junto con la tapa
8. Un recipiente rígido de 1.8 m3 de volumen contiene 15 kg de un vapor húmedo de agua a 90 °C. Entonces, se
calienta lentamente el agua. Determine la temperatura a la cual el líquido, que forma parte del vapor húmedo, en
el recipiente se evapora por completo. También describa el proceso en un diagrama de T-v con respecto a las líneas
de saturación.
Respuesta: 202.9 °C
9. Determine el volumen específico, la energía interna y la entalpía del agua comprimida a 80 °C y 20 MPa, usando la
aproximación de líquido saturado. Compare los valores con los que obtenga de las tablas de líquido comprimido
10. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene 0.8 kg de vapor de agua a 300 °C y 1 MPa. El vapor se enfría a presión
constante, hasta que se condensa la mitad de su masa.
a) Muestre el proceso en un diagrama T-v.
b) Calcule la temperatura final.
c) Determine el cambio de volumen.
Respuesta: 179.88 °C, -0.1282 m3
11. Un recipiente rígido contiene vapor de agua a 250 °C, a una presión desconocida. Cuando el recipiente se enfría a
124 °C, el vapor comienza a condensarse. Estime la presión inicial en el recipiente.
Respuesta: 0.30 MPa
12. Un recipiente rígido de 0.3 m3 contiene, al principio, un vapor húmedo de agua, a 150 °C. Entonces se calienta el
agua hasta que llega al estado de punto crítico. Calcule la masa del agua líquida y el volumen que ocupa el líquido
en el estado inicial.
Respuesta: 96.10 kg, 0.105 m3
13. Un recipiente rígido de 4 L contiene 2 kg de un vapor húmedo de agua a 50 °C. Se calienta lentamente el agua,
hasta que exista en una sola fase. En el estado final ¿estará el agua en la fase líquida o en la fase de vapor? Estime
la temperatura del estado final. ¿Cuál sería su respuesta si el volumen del recipiente fuera 400 L en lugar de 4 L?
14. Un recipiente rígido de 0.5 m3 contiene hidrógeno a 20 °C y 400 kPa; se conecta con una válvula a otro recipiente
rígido de 0.5 m3 que contiene hidrógeno a 50 °C y 150 kPa. Se abre la llave y se deja que el sistema llegue al equilibrio
térmico con sus alrededores, que están a 15 °C. Determine la presión final en el recipiente.
Respuesta: 264 kPa
Problema 13 Problema 14
15. Un recipiente cuyo volumen se desconoce se divide en dos partes por una mampara. Un lado del recipiente
contiene 0.03 m3 de refrigerante 134a que es un líquido saturado a 1.2 MPa, mientras que el otro lado está al vacío.
Posteriormente se quita la mampara, y el refrigerante llena todo el recipiente. Si el estado final del refrigerante es
30 °C y 400 kPa, determine el volumen del recipiente.
Respuesta: 1.91 m3