FENÓMENOS DE TRANSPORTE

UNIDAD I
CONTENIDO
PROBLEMAS RESUELTOS DE LA UNIDAD I

PROBLEMAS RESUELTOS SOBRE SUSTANCIA PURA

 
UNIDAD I: SUSTANCIA PURA

Problemas.

1) Cinco kilogramos de agua a 15 °C están contenidos en un cilindro vertical equipado con un pistón sin fricción con una masa tal que la presión del agua es 700 kpa. Se transfiere calor lentamente al agua, provocando que el émbolo suba hasta los topes punto en el cual el volumen interior del cilindro es de 0.5 m3. Se continúa el suministro de calor al agua hasta que se convierte en vapor saturado.

a) Encuentre la presión final del cilindro.
b) Represente el proceso en los diagramas P-v, T-v y P-T.
 




    


       Edo 1                              Edo 2                              Edo 3
                                                         


Para hallar la presión



Interpolando se tiene:

 P3 = 1.9933 kpa








2) Considere el arreglo cilindro-émbolo mostrado en la figura. La masa del pistón sin fricción es de 765.3 kg y su área de 0.3 m^2.
El cilindro contiene agua que inicialmente ocupa un volúmen de 0.005 m^3 y su temperatura es de 25°C. Se transfiere calor al cilindro hasta que la presión es de 1.8 Mpa. La constante del resorte es de 180 kN/m. La presión atmosférica es de 0.1 Mpa.
Determine:

a) La temperatura y calidad (si la hay) en el instante en que el pistón toca el resorte.
b) Si el pistón llega a los topes determine la presión, temperatura y calidad (si la hay) en ese instante.
c) Si no llega a los topes calcule la altura y la temperatura en el momento de concluir el proceso.
d) Calcule el trabajo hecho durante el proceso.