Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 7
7-48E Determine la transferencia total de calor en Btu/lbm,
para el proceso reversible 1-3 que se muestra en la figura
P7-48E. Respuesta: 515 Btu/lbm
4 MPa
5 kg/s
Turbina
de vapor
4 MW
360
3
2
T, °F
55
1
700 kPa
50 kPa
100 °C
1 2 3
s, Btu/lbm R
FIGURA P7-48E
FIGURA P7-51
7-52 Agua a 70 kPa y 100 °C se comprime isentrópicamente
en un sistema cerrado a 4 MPa. Determine la temperatura
final del agua y el trabajo necesario, en kJ/kg, para esta compresión.
7-49 Calcule la transferencia térmica, en kJ/kg, para el proceso
reversible de flujo uniforme 1-3 que se muestra en la
figura P7-49.
H 2 O
70 kPa
100 °C
FIGURA P7-52
T, °C
600
200
2 3
0.3
s, kJ/kg · K
FIGURA P7-49
7-50 Se expande vapor en una turbina isentrópica con una
sola salida y una sola entrada. En la entrada, el vapor está a
2 MPa y 360 °C. La presión del vapor a la salida es de
100 kPa. Calcule el trabajo que produce esta turbina, en kJ/kg.
7-51 Una turbina de vapor isentrópica procesa 5 kg/s de
vapor de agua a 4 MPa, la mayor parte del cual sale de la
turbina a 50 kPa y 100 °C. A 700 kPa, 5 por ciento de flujo
de la turbina se desvía para calentar el agua de alimentación.
Determine la potencia que produce esta turbina, en kW.
Respuesta: 6 328 kW
1.0
1
7-53 Se expanden isentrópicamente 0.5 kg de R-134a, de
600 kPa y 30 °C a 140 kPa. Determine la transferencia total
de calor y la producción de trabajo para esta expansión.
7-54 Entra refrigerante R-134a a una turbina de flujo uniforme,
adiabática, como vapor saturado a 1 200 kPa, y se
expande a 100 kPa. La potencia producida por la turbina
se determina como 100 kW cuando el proceso también es
reversible.
a) Trace el diagrama T-s con respecto a las líneas de saturación
para este proceso.
b) Determine el flujo volumétrico del refrigerante R-134a a la
salida de la turbina, en m 3 /s.
Respuesta: 0.376 m 3 /s
7-55 Un dispositivo de émbolo-cilindro contiene 2 kg de
vapor de agua saturado a 600 kPa. El agua se expande adiabáticamente
hasta que la presión es 100 kPa y se dice que produce
700 kJ de trabajo.
a) Determine el cambio de entropía del agua en kJ/kg · K.
b) ¿Es realista este proceso? Usando el diagrama T-s para el
proceso y los conceptos de la segunda ley, apoye su respuesta.
7-56 Entra refrigerante R-134a a un compresor adiabático de
flujo estacionario como vapor saturado a 320 kPa, y se comprime
a 1 200 kPa. La potencia mínima suministrada al compresor
es de 100 kW.
a) Trace el diagrama T-s respecto a las líneas de saturación
para este proceso.