Termodinamica - Cengel 7th - espanhol

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CAPÍTULO 12
y v fg 0.86332 pies 3 /lbm. Estime la presión de saturación P sat
del cloruro de metilo a 90 °F y 110 °F.
12-32 Demuestre que c p,g c p,f T a 0 1h fg>T2
0T
b
P
v fg a 0P
0T b .
sat
Relaciones generales para du, dh, ds, c v y c p
12-33C ¿Se puede determinar la variación del calor específico
c p con la presión a una temperatura dada conociendo sólo
los datos de P-v-T?
12-34E Estime la diferencia de calores específicos c p c v
para agua líquida a 1.000 psia y 300 °F.
Respuesta: 0.183 Btu/lbm · R
12-35 Estime la expansividad volumétrica b y la compresibilidad
isotérmica a del refrigerante 134a a 200 kPa y 30 °C.
12-36 Determine el cambio en la energía interna del aire, en
kJ/kg, cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa y 20 °C
a 600 kPa y 300 °C, usando la ecuación de estado P(v a)
RT, donde a 1 m 3 /kg, y compare el resultado con el valor
obtenido usando la ecuación de estado para gas ideal.
12-37 Determine el cambio en la entalpía del aire, en kJ/kg,
cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa y 20 °C a 600
kPa y 300 °C usando la ecuación de estado P(v a) RT
donde a 0.01 m 3 /kg, y compare el resultado con el valor
obtenido usando la ecuación de estado para gas ideal.
Respuestas: 290 kJ/kg, 285 kJ/kg
12-38 Determine el cambio en la entropía del aire, en kJ/kg,
cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa y 20 °C a 600
kPa y 300 °C, usando la ecuación de estado P(v a) RT,
donde a 0.01 m 3 /kg, y compare el resultado con el valor
obtenido usando la ecuación de estado para gas ideal.
12-39 Determine el cambio en la energía interna del helio,
en kJ/kg, cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa
y 20 °C a 600 kPa y 300 °C, usando la ecuación de estado
P(v a) RT, donde a 0.01 m 3 /kg, y compare el resultado
con el valor obtenido usando la ecuación de estado para gas
ideal.
12-40 Determine el cambio en la entalpía del helio, en kJ/
kg, cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa y 20 °C a
600 kPa y 300 °C, usando la ecuación de estado P(v a)
RT, donde a 0.01 m 3 /kg, y compare el resultado con el valor
obtenido usando la ecuación de estado de gas ideal.
12-41 Determine el cambio en la entropía del helio, en kJ/kg,
cuando sufre un cambio de estado de 100 kPa y 20 °C a 600
kPa y 300 °C, usando la ecuación de estado P(v a) RT,
donde a 0.01 m 3 /kg, y compare el resultado con el valor
obtenido usando la ecuación de estado para gas ideal.
Respuestas: 0.239 kJ/kg · K, 0.239 kJ/kg · K
12-42 Deduzca expresiones para a) u, b) h y c) s para
un proceso isotérmico de gas cuya ecuación de estado es
P(v a) RT. Respuestas: a) 0, b) a(P 2 P 1 ), c) R ln (P 2 /P 1 )
12-43 Deduzca expresiones para (0u/0P) T y (0h/0v) T en términos
de P, v y T solamente.
12-44 Demuestre que c p c v T P .
T v
v T P
12-45 La temperatura se puede definir alternativamente
como
T u
s v
Pruebe que esta definición reduce a cero el cambio neto de
entropía de dos sistemas de volumen constante llenos de sustancias
simples compresibles cuando los dos sistemas se acercan
al equilibrio térmico.
12-46 Deduzca una expresión para la expansividad volumétrica
de una sustancia cuya ecuación de estado es P(v a)
RT.
12-47 Deduzca una expresión para la diferencia de calores
específicos de una sustancia cuya ecuación de estado es P(v
a) RT.
12-48 Deduzca una expresión para la compresibilidad isotérmica
de una sustancia cuya ecuación de estado es P(v a)
RT.
12-49 Deduzca una expresión para la compresibilidad isotérmica
de una sustancia cuya ecuación de estado es
RT a
P
v b v v bT 12
donde a y b son constantes empíricas.
12-50 Deduzca una expresión para la expansividad volumétrica
de una sustancia cuya ecuación de estado es
RT a
P
v b v v bT 12
donde a y b son constantes empíricas.
12-51 Deduzca una expresión para la expansividad volumétrica
de una sustancia cuya ecuación de estado es
P
RT
v b
donde a y b son constantes empíricas.
a
v 2 T
12-52 Demuestre que PT v .
12-53 Demuestre que k
c p
c v
v
vP s
.
12-54 La función de Helmholtz de una sustancia tiene la
forma
a RT ln v T T
cT 0 1
ln T
v 0 T 0 T 0
donde T 0 y v 0 son la temperatura y el volumen específico en
el estado de referencia. Muestre cómo obtener P, h, s, c v y c p
a partir de esta expresión.
El coeficiente de Joule-Thomson
12-55C ¿Qué representa el coeficiente de Joule-Thomson?
12-56C Describa la línea de inversión y la temperatura
máxima de inversión.
T 0