1. Se desea calcular el trabajo realizado por un gas al expandirse y mover un pistón de 25 kg dentro de un cilindro. Inicialmente el gas se encuentra a 20°C y 0.1 MPa y se calienta hasta mover el pistón. 2. Se proporciona 1 kg de agua saturada a 150°C dentro de un cilindro con pistón. Al retirar los pesos sobre el pistón, el agua se expande isotérmicamente hasta alcanzar 0.2 MPa. Se pide calcular el estado final y el trabajo realizado.

1. +
V1 0.00145
V2 0.0031
p2 105905 mg/A + Patm
W 174.74325 p2(V2-V1)
T3 626.713103 353.573103 V2/V1*(20+273,15)
33mm29mm
A = 0,05 m
2
1. Problema 1. (5 puntos).
Se desea que un pistón de 25 kg recorra una distancia dentro de un cilindro,
según se muestra en la Fig. 1. Inicialmente el pistón descansa sobre los topes
inferiores; el gas dentro del cilindro se calienta y el pistón se mueve hasta tocar
los topes superiores, como se muestra. La presión absoluta y la temperatura
iniciales son T1 = 20°C y P1 = 0,1 MPa. (Desprecie el volumen del pistón y de
los topes).
a. Dibuje el diagrama P- V para el proceso
b. Calcule el trabajo realizado por el gas
c. Si el gas fuese un gas ideal, determine la temperatura final.

2. problema 5 (4 puntos)
m 2.5 kg
T1 16 ºC
P1 700000 Pa
v1 0.0010008 m3/kg
P2 700000 Pa
v2 0.2 m3/kg esta dentro de la campana
x2 0.73
v3 0.20 m3/kg
P3 970460 Pa 0.97046 Mpa
1W2 348248.6 J 348.2486 kJ 139.29944 kJ/kg
2W3 0
T, ºC P, MPa v, m3
/kg
16 0.7 0.0010008 P
P vl vv
164.95 0.7 0.001108 0.27277
178.58 0.97046 0.0011255 0.2
v
2,5 kg de agua a 16 ºC están contenidos en un cilindro cerrado por un pistón sin fricción, cuyo peso es tal que la
presión del gas es de 0,7 MPa. Se transmite lentamente calor al agua, causando la elevación del pistón hasta los
topes mostrados. En este punto el volumen del cilindro es de 0,5 m3
. Se transmite más calor al sistema hasta
obtener vapor saturado.
a. Mostrar el proceso en un diagrama T - v y en un P - v
b . Hallar la presión final, el calor transmitido y el trabajo realizado

3. m 1 kg
x 0.9
P1 1.00E+06 Pa
Vtop 0.19 m3
para 1 Mpa
vf 0.0011272 m3/kg
vg 0.1944 m3/kg
p v
v1 0.17507272 m3/kg 1.00E+06 0.17507272
V1 0.17507272 m3/kg 1.00E+06 0.19
1024100 0.19
V2 0.19 m3
v2 0.19 m3/kg
buscamos v2 en tablas de VS
P2 1.02E+06 Mpa
T2 180.91 C
W 14927.28 J
14927.28 J/kg
Un pistón encierra 1 kg de agua saturada, de la cual inicialmente un 10%, con base
en la masa, es líquido. La presión inicial es igual a 1 MPa. El agua se calienta hasta
que llega al estado de vapor saturado en un sistema semejante al de la Fig. 2.
Cuando el pistón choca con los topes superiores el volumen es igual a 0,19 m3
.
Determine el trabajo realizado por el agua, así como la temperatura y presión finales
9.00E+05
9.50E+05
1.00E+06
1.05E+06
1.10E+06
1.15E+06
1.20E+06
1.25E+06
0 0.05 0.1 0.15 0.2

4. Problema 5. (4 puntos).
En el cilindro mostrado de la Figura 2, existe 1 kg de agua en estado
líquido saturado a 150 ºC. Se retira lentamente los pesos colocados
sobre el pistón y se transfiere calor al agua, de tal forma que se efectúa
un proceso cuasi-estático de expansión isotérmica. Al final del proceso
la presión es de 0,2 MPa.
a. ¿Cual es el estado al final del proceso?
b. ¿Cuál es el trabajo realizado? (Si hay trabajo realizado como
vapor sobrecalentado, considere el vapor como gas ideal)
Figura 2. Problema 2.
m 1 kg
T1 150 ºC
476,16 kPa
P1=P2 476160 Pa
vf 0,0010905
vg 0,39245
P3 2,00E+05
1W2 186349,74 J/kg
186349,74 J
Para un proceso isotermico de GI
v3 0,93434496
2W3 162096,997 J/kg
Wtotal 348446,736 J/kg
348,446736 kJ/kg
3 3 2 2
2 2
3
3
P v P v
P v
v
P
  


1
2
3
P
v