Ejercicios

1. Problemas​ ​para​ ​trabajo​ ​en​ ​equipo.
Instrucciones.
a) Discuta cada problema en equipo y defina un procedimiento general para
resolverlo.
b) Resuelva cada problema, al menos entre dos integrantes, verificando operaciones
y​ ​resultados.
c) Una vez terminados, entre todos los integrantes revisen las respuestas y
contrástenlas​ ​con​ ​las​ ​preguntas.
1. Una cacerola de aluminio cuya conductividad térmica es de 237 W/m ºC tiene un
fondo plano cuyo diámetro es de 20 cm y su espesor es de 0.4cm. Se transfiere
calor establemente hasta hervir agua en la cacerola a través de su fondo a una tasa
de 500W. Si la superficie interior del fondo de la cacerola está a 105ºC, determine la
temperatura​ ​de​ ​la​ ​superficie​ ​exterior​ ​del​ ​fondo​ ​de​ ​la​ ​cacerola.
2. Una masa de 10 lbm de vapor de agua saturado a 40 psia se calienta a presión
constante hasta que la temperatura alcanza 500ºF. Calcule el trabajo realizado por el
vapor​ ​durante​ ​el​ ​proceso.
3. Nitrógeno en un estado inicial de 300K, 150kPa y 0.2 se comprime lentamente enm3
un proceso isotérmico hasta una presión final de 800 kPa. Determine el trabajo
efectuado​ ​durante​ ​este​ ​proceso.
4. Durante un proceso de expansión, la presión de un gas cambia de 100 a 900 kPa de
acuerdo con la relación P=aV+b, donde 1 MPa/ y b es una constante. Si elm3
volumen​ ​inicial​ ​del​ ​gas​ ​es​ ​0.2 ,​ ​calcule​ ​el​ ​trabajo​ ​realizado​ ​durante​ ​el​ ​proceso.m3
5. Un tanque rígido de 20 contiene refrigerante 12 en la forma de vapor saturado apie3
120 psia. Como resultado de la transferencia de calor del refrigerante, la presión
disminuye a 30 psia. Muestre el proceso en un diagrama P - , respecto de lasυ
líneas de saturación y determine: a) la temperatura final, b) la cantidad de
refrigerante​ ​que​ ​se​ ​ha​ ​condensado,​ ​y​ ​c)​ ​la​ ​transferencia​ ​de​ ​calor.