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Taller N° 1 de termodinámica 1 1. Determine la fase o fases en un sistema constituido por H 2 O en las condiciones siguientes y localice los estados sobre diagramas p -v y T -v adecuadamente caracterizados. a. P = 500 kPa, T=200°C, b. P = 5 MPa, T = 264°C, c. T = 180°C, P = 0,9 MPa, d. P = 20 MPa, T= 100°C, 2. Determínense, para el H20, los valores de las propiedades señaladas en los estados indicados y localice cada estado en diagramas p-v y T-v cuidadosamente rotulados. a. Para p = 1,5 bar, T = 280 °C, hállese v en m 3 /kg y u en kj/kg. b. Para p = 1,5 bar, v = 0,9 m 3 /kg, hállese Ten °C y u en kj/kg. c. Para T = 400 °C, p = 12 bar, hállese v en m 3 /kg y h en kJ/kg. d. Para T = 320°C, v = 0,30 m 3 /kg, hállese p en MPa y u en kj/kg. e. Para p = 32 MPa, T = 400 °C, hállese v en m 3 /kg y h en kj/kg. f. Para T = 200 °C, x= 80 %, hállese v en m 3 /kg y p en bar. g. Para p = 2,5 MPa, T = 140 °C, hállese v en m 3 /kg y u en kj/kg. 3. Completar la siguiente tabla con sus respectivos valores de las propiedades y descripciones correspondientes: Tabla 1. Propiedades del agua. 4. En un recipiente cerrado y rígido se enfría agua cuyo estado es liquido saturado de modo que en el estado final la temperatura es 50°C y las masas de líquido y vapor saturados presentes son 1.999,97 kg y 0,03 kg, respectivamente. Determínese la temperatura i nicial, en “C, y el volumen del depósito , en m 3 . 5. Agua, inicialmente a 300 kPa y 250 °C, está contenida en un dispositivo cilindro-émbolo provisto de topes. Se deja enfriar el agua a presión constante hasta que adquiere la calidad de vapor saturado, y el cilindro está en reposo en los topes. Luego, el agua sigue enfriándose hasta que la presión es de 100 kPa. En el diagrama T-v , con respecto a las líneas de saturación, las curvas de proceso pasan tanto por los estados inicial e intermedio como por el estado final del agua. Etiquete los valores de T , P y v para los estados finales en las curvas del proceso. Encuentre el cambio total en energía interna entre los estados inicial y final por unidad de masa de agua. 6. La cámara izquierda, de 1.5 pies3, de un sistema dividido se llena con 2 lbm de agua a 500 psia (ver figura 1). El volumen de la cámara derecha también es de 1.5 pies3, y está inicialmente al vacío. A continuación, se rompe y se transfiere calor al agua hasta que su temperatura llega a 300 °F. Determine la presión final del agua, en psia, y la energía interna total, en Btu, en el estado final. Figura 1. Depósito con dos cámaras. 1. Un depósito rígido cerrado contiene vapor. Inicialmente la presión y temperatura del vapor son 15 bar y 240°C, respectivamente. La temperatura desciende a 20°C como resultado del calor cedido al ambiente. Determínese, para el estado final (a) la presión en kPa, (b) la fracción de la masa total que condensa, (c) los porcentajes del volumen ocupados por el líquido y el vapor saturados.
