UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

TERMODINAMICA I

Ing. Federico G. Salazar

 

CENGEL - CAPITULO 3

EJERCICIOS RESUELTOS


CENGEL 3-20

Un balón esférico de 5 cm de diámetro cuya superficie se mantiene a 70C, es suspendida a la mitad de un cuarto a 20C. Si el coeficiente de transferencia de calor convectivo es 15 W/(m2.C) y la emisividad de la superficie es 0.8, determine la cantidad total de calor transferido desde el balón.

Solución.

 

CENGEL 3-34

Un dispositivo cilindro-pistón sin fricción, inicialmente contiene 200 lt de refrigerante 134a como líquido saturado. El pistón está libre para moverse y su masa es tal que mantiene una presión de 800 kPa sobre el refrigerante. El refrigerante es ahora calentado hasta que la temperatura aumenta hasta 50C. Calcule el trabajo realizado en este proceso.

Solución.

 

CENGEL No. 3-36

Una masa de 1.2 kg de aire a 150 kPa y 12C está contenida en un dispositivo cilindro pistón sin fricción. El aire se comprime hasta una presión final de 600 kPa. Durante el proceso, se transfiere calor desde los alrededores de tal forma que la temperatura dentro del cilindro permanece constante. Calcule el trabajo hecho durante este proceso.

Solución.

 

CENGEL 3.51

Determine el trabajo requerido para acelerar un carro de 800 kg desde 0 a 100 km/h en un camino horizontal.

Solución.

 

CENGEL 3-64

Agua se calienta en un recipiente cerrado mientras que es agitada. Durante el proceso, 30 kJ de calor se transfieren del agua, y 5 kJ de calor se pierden al aire de los alrededores. El agitador produce una trabajo de 500 N.m. Determine la energía final del sistema si su energía inicial es 10 kJ.

Solución.

 

CENGEL 3-66

Complete los valores de la tabla, si se trata de sistemas cerrado, entre los estado 1 y 2,

Solución

 

CENGEL 3-83

Un dispositivo cilindro-pistón contiene inicialmente vapor a 200 kPa, 200 C y 0.5 m3. En este estado, un resorte lineal (F x) está tocando el pistón pero sin ejercer fuerza. Calor es ahora lentamente transferido, causando que la presión y el volumen aumenten a 500 kPa y 0.6 m3, respectivamente. Mostrar el proceso en un diagrama P-V con respecto a las líneas de saturación y determine: a) la temperatura final; b) el trabajo hecho por el vapor; y c) el total del calor transferido.

Solución.