Problema

TERMODINAMICA I

TERMODINAMICA I

El recipiente que se muestra cerrado por un pistn contiene lquido ms vapor saturado a una presin de 2 bar y una X=82%, el mbolo se encuentra fijado en los topes iniciales y tiene un rea de 22 pies2. Para equilibrar el peso del mbolo ms la presin atmosfrica se requiere una fuerza 106 N. Si transferimos calor al recipiente hasta la condicin 2 determine:a) Diagrama T-V.b) La temperatura del recipiente en el momento en que el embolo se eleva.c) La temperatura final y su presin.2

V38.4T2T3248.4V T (F)31P=29.08PsiP=71PsiQ12P010 pies3 pies

Datos: P1=2 bar X1=0.82 A=22 pies2=3168 pulg2 F=106 N=224800 lbSolucin:a) V1=0.017+0.82(14.049-0.017)V1=11.52 pie3/lbV1=V2=11.52 pie3/lbb) Con P2=71 Psi=V/A=224800/3168V2=11.52 pie3/lbTabla de vapor calentadoT2=900Fc) P2=P3=71 PsiV=V/m ; m=V/ V=(22*3)/11.52m=5.733 lb

Entonces:V3=V3/m=220/5.733=38.4 pie3/lb

Con 71 PSI y 38.4 pie3/lb tenemos T y R:

PV=mRT

R=10.7616 (Psi*Pies ^3)/ (lbmol *R)1lbmol=18lb; por tratarse del agua

T=PV/mR= (71*220*18)/(5.733*10.7)=4583.4 R

Expresando la temperatura en F:

F=R-459.67T=4583.4 459.67 =4123.7 F

En la clase que se resolvi este ejercicio nos sala la temperatura negativa, un equivalente de -205.04 F. Esto es debido a que solamente tomamos el (lbmol) sin incluir el peso molecular.

El factor que falto es el peso molecular del gas ideal que tiene que multiplicarse por mol=18Ing: Sergio Cardenas Garcia FIM 50 Aos