Un Recipiente Rígido de 10 L Contiene Inicialmente Una (Autoguardado)

Un recipiente rígido de 10 L contiene inicialmente unamezcla de agua líquida y vapor a 100 °C con calidad de 12.3 por ciento. Luego se calienta la mezcla hasta que su temperatura es de 150 °C. Calcule la transferencia de calor necesaria para este proceso. Se condensa vapor saturado de agua en un sistema cerrado, enfriándolo a presión constante hasta un líquido saturado a 40 kPa. Determine la transferencia de calor y el trabajo realizado durante este proceso, en kJ/kg. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene inicialmente vapor de agua a 200 kPa, 200 °C y 0.4 m3. En este estado, un resorte lineal (F _ x) toca el émbolo, pero no ejerce fuerza sobre él. Entonces, se transfiere calor lentamente al vapor de agua, haciendo que aumenten su presión y volumen, hasta 250 kPa y 0.6 m3, respectivamente. Represente al proceso en un diagrama P-v con respecto a líneas de saturación, y determine a) la temperatura final, b) el trabajo efectuado por el vapor de agua y c) el calor total transferido Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene gas de argón.2. Al principio está a 500 kPa y 27 °C. con n _ 1. Determine la masa de este sistema y la cantidad de trabajo producido. hasta 50 kPa. en un dispositivo de cilindro-émbolo. Durante el proceso. de 20 a 120 °C.Se calienta 1 kg de oxígeno. En un dispositivo de cilindro-émbolo con carga variable y con una rueda de paletas integrada al cilindro. Determine el trabajo producido y el calor transferido durante este proceso de compresión. se transfieren 1. Calcule la cantidad requerida de transferencia de calor. . Se comprime argón en un proceso politrópico. hasta que se ha transferido al aire la energía de 50 kJ/kg en forma de trabajo. Durante este proceso se transfiere calor para mantener constante la temperatura del aire. en kJ/kg. Entonces se hace girar la rueda de paletas mediante un motor eléctrico externo. de 200 kPa y 100 °C. y al mismo tiempo se triplica el volumen del gas. b) isobárico.500 kJ de calor al sistema. y pasa por un proceso isotérmico. Determine la transferencia de calor que se requiere cuando eso se hace en un proceso a) a volumen constante. en kJ/kg. hay aire. de 120 kPa y 10 °C hasta 800 kPa. cuya base es de aleación de aluminio 2 024-T6 (r _ 2 770 kg/m3 y cp _ 875 J/kg · °C) y de 0. Si se van a recocer 2 500 bolas por hora. Si las propiedades del huevo son r _ 1 020 kg/m3 y cp _ 3. determine cuánto calor se transfiere al huevo para cuando su temperatura media aumenta a 80 °C. Suponiendo que el 90 por ciento del calor generado en los alambres de resistencia se transfiera a la base. se recuecen calentándolas primero a 900 °C en un horno. de las bolas al aire ambiente.465 kJ/kg · °C) de 8 mm de diámetro.5 cm de espesor.5 cm de diámetro. Al principio.03 m2 de superficie. la plancha está en equilibrio térmico con el aire ambiente a 22 °C. determine la tasa de transferencia total de calor. y después dejándolas enfriar lentamente a 100 °C en aire ambiente a 35 °C. . Se puede modelar un huevo ordinario como una esfera de 5. el huevo está a una temperatura uniforme de 8 °C y se deja caer en agua hirviente. Primero. Esa base tiene 0. Unas bolas de acero al carbón (r _ 7 833 kg/m3 y cp =0.Considere una plancha de 1 000 W. determine el tiempo mínimo necesario para que la plancha llegue a 200 °C. a 97 °C.32 kJ/kg · °C. hasta una temperatura de _20 °C. . de 800 kPa y 25 °C. Calcule la velocidad a la salida de un difusor. y el estado en la salida es 200 kPa y 90 °C. llamada vapor húmedo. fluye en una línea de suministro de vapor de agua a 2 000 kPa y se estrangula hasta 100 kPa y 120 °C. cuando entra a él aire a 100 kPa y 20 °C. sin interacciones de calor o trabajo.A una tobera entra aire constantemente a 300 kPa. con una velocidad de 500 m/s. El área de entrada de la tobera es 110 cm2. b) la temperatura del aire a la salida y c) el área de salida de la tobera El difusor de un motor de reacción debe bajar la energía cinética del aire que entra al compresor del motor. y sale a 100 kPa y 180 m/s. ¿Cuál es la calidad de vapor de agua en la línea de suministro? Se estrangula el flujo de refrigerante 134a. Una mezcla de líquido y vapor de agua saturados. 200 °C y 45 m/s. Determine a) el flujo másico por la tobera. Determine la presión y la energía interna del refrigerante en el estado final. Se mezclan las corrientes caliente y fría de un fluido en una cámara de mezclado rígida. A un condensador de una termoeléctrica entra vapor a 20 kPa y 95 por ciento de calidad.5 kW. Se va a enfriar con agua de un río cercano. Hay transferencia de calor al entorno de la cámara de mezclado. El fluido frío fluye a la cámara a un flujo másico de 15 kg/s y lleva una cantidad de energía de 50 kJ/kg. El fluido caliente fluye a la cámara a un flujo másico de 5 kg/s. determine el flujo másico del agua de enfriamiento requerido. con un flujo másico de 20. pasándola por los tubos ubicados en el interior del condensador. en kJ/kg. el agua del río no debe tener un aumento de temperatura mayor de 10 °C. con una cantidad de energía de 150 kJ/kg.000 kg/h. Determine la energía transportada por la corriente de salida de la cámara de mezclado por la mezcla fluida por unidad de masa de fluido. . Si el vapor debe salir del condensador como líquido saturado a 20 kPa. Para evitar la contaminación térmica. La cámara de mezclado opera con flujo estacionario y no gana ni pierde energía ni masa con el tiempo. en la cantidad de 5. hasta la temperatura de salida de 250 °C. a una razón de 1. usando agua helada a 8 °C. hasta 100 kPa y 18°C. se usa para enfriar aceite (cp= 2.5 kg/s.20 kJ/kg · °C) de 150 a 40 °C. para enfriar 5 m3/s de aire a 100 kPa y 30°C. usando agua (cp =4.Un intercambiador de calor de tubos concéntricos con pared delgada. Se diseña una unidad de intercambiador de calor con agua helada. que entra a 22 °C. de contraflujo. Determine la tasa de transferencia de calor en la caldera .18 kJ/kg · °C). a una razón de 2 kg/s. En una caldera. Determine la temperatura máxima del agua a la salida. se calienta agua líquida saturada a una presión constante de 2 MPa. cuando su tasa de flujo es 2 kg/s. Determine la tasa de transferencia de calor en el intercambiador y la temperatura de salida del agua. que opera en régimen estacionario. a una razón de 4 kg/s. La temperatura y la velocidad del aire a la salida del secador son 80 °C y 21 m/s. El proceso de flujo es tanto a presión constante como adiabático. la velocidad de entrada del aire es despreciable. a) Determine el flujo másico del aire al secador.Fluye de manera estacionaria aire a 300 K y 100 kPa en un secador de cabello que tiene una entrada de trabajo eléctrico de 1 500 W. .80. Suponga que el aire tiene calores específicos constantes evaluados a 300 K. y sale a 150 kPa y 150 °C. respectivamente. Debido al tamaño de la toma de aire. Determine las velocidades de entrada y salida del vapor. A un tubo aislado entra vapor de agua a 200 kPa y 200 °C. en kg/s. La relación de diámetros de entrada entre salida para ese tubo es D1/D2 _ 1. b) Determine el flujo volumétrico del aire a la salida del secador. en m3/s.