Departamento de Ingeniería energética y Fluidomecánica.

Termodinámica Técnica y Transmisión de Calor

Prueba intermedia grupo 4 - 25 de Marzo de 2013

1.- Analizando un motor eléctrico real (con perdidas por efecto Joule) y un motor de combustión sin incluir el depósito de gasolina. Dando ambos un par y régimen constante durante un periodo de tiempo suficientemente largo que les permita mantener su temperatura constante justificar para cada uno de ellos:

Si son sistemas abierto o cerrados. Si están en una situación estacionaria o transitoria. Cuales son las formas de intercambiar trabajo de cada uno de ellos. Cuales son las formas de intercambiar masa de cada uno de ellos. Cuales son las formas de intercambiar calor de cada uno de ellos. Si en el sistema del motor de combustión se incluye el depósito de gasolina ¿Se puede

considerar un sistema estacionario?. 2.- Una máquina de absorción sirve para la producción de frío a partir de una fuente de calor y funciona con un ciclo de forma estacionaria tomando un calor Qf de un foco frío a Tf menor que la ambiente y Qc de un foco caliente a Tc mayor que la ambiente y evacuando calor al ambiente a Ta. No tiene interacciones de trabajo ni de masa con el entorno. Determinar el coeficiente de operación máximo α=Qf/ Qc que se puede obtener en función de las temepraturas Tf, Tc y Ta 3.- Un sistema, como se muestra en la figura, consiste en dos válvulas de laminación y un depósito que tiene la presión de salida, todo se puede considerar adiabático. está funcionando de forma continuada en las siguientes condiciones: Punto 1 Punto 2 Punto 3 p1=30 bar T1=320ºC

1m =50 kg/h

p2=25 bar T2=200ºC

p3=20 bar Vapor saturado.

1

3

2 p3=20 bar

Dibujar la situación de los tres puntos en un diagrama T-v e identificarlos en la tabla de datos Determinar el gasto másico del punto 2. Determinar si el proceso es reversible o no calculado la tasa de generación de entropía. Determinar el gasto másico del punto 2 si su temperatura fuese de 20ºC Determinar las condiciones del punto 3 si el gasto másico en el punto 2 pasase a ser cero y la

presión del punto 3 fuese la misma que antes. Dibujar en un diagrama h-S la evolución del fluido.

N título presión (bar) Temperatura (°C) entalpía (kJ/kg) entropía (kJ/kg/K) volumen (dm³/kg)

1 L 25 20 86,20 0,29580 1,0006

2 L 30 200 853,00 2,32840 1,1550

3 L 25 200 852,80 2,32920 1,1555

4 L 20 200,04 852,80 2,33042 1,1561

5 V 25 320,00 3058,60 6,72960 103,35

6 V 20 308,79 3045,40 6,80490 127,8481

7 V 20 320,00 3071,20 6,84870 130,81

8 V 30 320,00 3045,40 6,62850 85,005

9 0,000 25 223,94 961,90 2,5542 1,1972

10 1,000 30 233.84 2802.30 6.1838 66.632

11 1,000 20 212,37 2797,20 6,33670 99,549

INDICACIONES Contestar cada apartado de los problemas (cada apartado se valora por separado) Tiempo 1h 30m Problemas 1 y 2 30% cada uno, problema 3 40% Empezar cada problema en una cara de folio nueva. Entregar el examen con los problemas grapados en orden correlativo