Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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RELACIONES DE PROPIEDADES
12-57C La presión de un fluido siempre disminuye durante
un proceso adiabático de estrangulación. ¿Sucede lo mismo
con la temperatura?
12-58C ¿El coeficiente de Joule-Thomson de una sustancia
cambia con la temperatura a presión fija?
12-59C ¿Cambiará la temperatura del helio si se estrangula
adiabáticamente de 300 K y 600 kPa a 150 kPa?
12-60E Estime el coeficiente de Joule-Thomson del
nitrógeno a a) 120 psia y 350 R, y b) 1 200
psia y 700 R. Use las propiedades del nitrógeno de EES o de
otra fuente.
12-61E Reconsidere el problema 12-60E. Usando el
software EES (u otro), grafique el coeficiente
de Joule-Thomson para nitrógeno en un rango de presión de
100 a 1.500 psia, a los valores de entalpía 100, 175 y 225 Btu/
lbm. Explique los resultados.
12-62 Se estrangula vapor de agua desde 1 MPa y 300 °C
a una presión ligeramente más pequeña. ¿La temperatura del
vapor aumentará, disminuirá o seguirá igual durante este proceso?
12-63E Estime el coeficiente de Joule-Thomson para refrigerante
134a a 40 psia y 60 °F. Respuesta: 0.322 R/psia
12-64 Estime el coeficiente de Joule-Thomson del refrigerante
134a a 200 kPa y 90 °C.
12-65 La ecuación de estado de un gas está dada por
RT bP
v
, donde b es una constante. Use esta ecuación
P
2
T
de estado para deducir una ecuación para la línea de inversión
del coeficiente de Joule-Thomson.
12-66 Demuestre que el coeficiente de Joule-Thomson está
dado por
T 2
vT
c p T
.
P
12-67 ¿Cuál es la ecuación de estado más general para la
cual el coeficiente de Joule-Thomson es siempre cero?
Los dh, du y ds de gases reales
12-68C ¿Qué es la desviación de entalpía?
12-69C En la carta generalizada de desviación de entalpía,
los valores normalizados de desviación de entalpía parecen
tender a cero cuando la presión reducida P R tiende a cero.
¿Cómo explica usted este comportamiento?
12-70C ¿Por qué la carta generalizada de desviación de
entalpía se prepara usando P R y T R como parámetros en vez de
P y T?
12-71 ¿Cuál es el error que se introduce en a) la entalpía y
b) la energía interna del CO 2 a 350 K y 10 MPa si se supone que
es un gas ideal? Respuestas: a) 50 por ciento, b) 49 por ciento
12-72 Determine el cambio de entalpía y el cambio de entropía
del nitrógeno por unidad molar cuando sufre un cambio de
estado de 225 K y 6 MPa a 320 K y 12 MPa, a) suponiendo
comportamiento de gas ideal y b) teniendo en cuenta la desviación
del comportamiento de gas ideal mediante el uso de
las cartas generalizadas.
12-73E Vapor saturado de agua a 500 °F se expande manteniendo
su presión constante, hasta que su temperatura es
de 1 000 °F. Calcule el cambio en la entalpía y entropía específicas
usando a) las cartas de desviación y b) las tablas de
propiedades. Respuestas: a) 270 Btu/lbm, 0.227 Btu/lbm · R,
b) 313 Btu/lbm, 0.267 Btu/lbm · R
12-74E Se expande vapor de agua de 3.000 psia y 1.500 °F
a 1.000 psia y 1.000 °F. Calcule el cambio en la entropía específica
y la entalpía específica de este vapor de agua usando
a) las cartas de desviación y b) las tablas de propiedades.
12-75 Se expande vapor de agua de 1.000 kPa y 600 °C a
500 kPa y 400 °C. Calcule el cambio en la entropía y la entalpía
específicas de este vapor de agua usando las cartas de desviación
y las tablas de propiedades.
12-76 Se comprime adiabáticamente metano en un compresor
de flujo estacionario, de 0.8 MPa y 10 °C a 6 MPa
y 175 °C, a razón de 0.2 kg/s. Usando las cartas generalizadas,
determine la entrada necesaria de potencia al compresor.
Respuesta: 77.9 kW
CH 4
m· = 0.2 kg/s
0.8 MPa
–10 °C
6 MPa
175 °C
FIGURA P12-76
12-77 Se va a comprimir propano, adiabáticamente y reversiblemente,
en un dispositivo de flujo estacionario, de 750 kPa
y 177 °C a 7..000 kPa. Calcule el trabajo específico necesario
para esta compresión, tratando el propano como un gas ideal
con calores específicos variables con la temperatura y usando
los diagramas de desviación.
Propano
750 kPa
177 °C
7 MPa
FIGURA P12-77
W .
w