Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

H2 O
V = 0.3 m 3
T = 200 °C
Líquido sat.
1
m e = – m
2 1
FIGURA P5-130
Q entrada
267
CAPÍTULO 5
5-134 La tapa de salida de aire de un globo de aire caliente
es para sacar aire caliente del globo cuando sea el caso. En
uno de esos globos, la abertura de salida del aire tiene 0.5
m 2 de área, y la de llenado, de 1 m 2 . Durante una maniobra
adiabática de vuelo, que dura 2 minutos, entra aire caliente al
globo, a 100 kPa y 35 °C, con 2 m/s de velocidad; el aire en
el interior del globo permanece a 100 kPa y 35 °C; además
sale aire del globo, por la tapa de salida, a 1 m/s. Al comienzo
de la maniobra, el volumen del globo es 75 m 3 . Determine el
volumen final del globo y el trabajo producido por el aire en
su interior, al expandir la superficie del globo.
5-131 Un recipiente rígido de 0.12 m 3 contiene refrigerante
134a saturado, a 800 kPa. El 25 por ciento del volumen está
ocupado por líquido y el resto, por vapor. Se abre entonces
una válvula en el fondo del recipiente y se saca líquido del
mismo. Se transfiere calor al refrigerante, de tal manera que
la presión en su interior permanezca constante. Cuando ya no
queda líquido en el recipiente y comienza a salir vapor, se cierra
la válvula. Determine la transferencia total de calor para
este proceso.
Respuesta: 201.2 kJ
5-132E Un recipiente rígido de 2 pies 3 contiene refrigerante
134a saturado, a 160 psia. Al principio, el 5 por ciento del
volumen está ocupado por líquido y el resto, por vapor. A
continuación se abre una válvula en la parte superior del recipiente
y se deja escapar vapor, lentamente. Se transfiere calor
al refrigerante de tal modo que la presión dentro del recipiente
permanezca constante. Cuando se evapora la última gota de
líquido del recipiente se cierra la válvula. Determine el calor
total transferido para este proceso.
R-134a
Vapor sat.
P = 160 psia
V = 2 pies 3
FIGURA P5-132E
Q entrada
5–133 Un recipiente rígido de 0.4 m 3 contiene refrigerante
134a a 14 °C. En ese estado, el 70 por ciento de la masa del
refrigerante está en fase de vapor y el resto, en fase líquida.
Se conecta ese recipiente, por medio de una válvula, a una
línea de suministro donde fluye, de una manera estacionaria,
refrigerante a 1 MPa y 100 °C. Entonces, se abre un poco la
válvula y se deja entrar refrigerante al recipiente. Cuando la
presión en el recipiente llega a 700 kPa, todo el refrigerante
en el recipiente sólo está en fase de vapor. En ese momento se
cierra la válvula. Determine a) la temperatura final en el recipiente,
b) la masa del refrigerante que entró al recipiente, y c)
la transferencia de calor entre el sistema y los alrededores.
FIGURA P5-134
© Vol. 1/PhotoDisc/Getty RF.
5-135 Un recipiente aislado de 0.15 m 3 contiene helio a 3 MPa
y 130 °C. Se abre una válvula, dejando escapar algo del helio.
Cuando la mitad de la masa inicial ha escapado, se cierra la
válvula. Determine la temperatura y presión final en el recipiente.
Respuestas: 257 K, 956 kPa
5-136E Un recipiente rígido aislado, de 60 pies 3 , contiene
aire a 75 psia y 120 °F. Entonces se abre una de sus válvulas
y se deja escapar el aire hasta que la presión en el interior
baja a 30 psia. Durante este proceso, la temperatura del aire se
mantiene constante mediante un calentador eléctrico de resistencia
en el interior del recipiente. Determine el trabajo eléctrico
efectuado durante este proceso.
Aire
V = 60 pies3
P = 75 psia
T = 120 °F
FIGURA P5-136E
W e,entrada