Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Termodinámic a I Tema: Introducción yConceptos Nombre: Código: David Quevedo 6!6 "Facultad de Mecánica" Escuela de Ing. Mecánica Escuela de Ing. Mecánica Tarea 1 Unidad 1 Quinto Semestre Quinto Semestre "B" "B"
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algunos ejercicios de cengel y faires termodinamica
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8/17/2019 algunos ejercicios de cengel y faires termodinamica
1-42 5os humanos se sienten más cómodos cuando la temperatura estáentre 6')" 0 ')"- E7prese esos l8mites de temperatura en )C- Con+ierta eltama9o del inter+alo entre esas temperaturas %$)"; a <* )C* =- >?a0 algunadi,erencia si lo mide en unidades relati+as o absolutas@
DATOS RESOLUCIÓN
Ts= 75 ° F
Ti= 65 ° F T (°C )=5
9(T (° F )− 32 )
T (°C )=5
9(T (° F )− 32 )
ΔT = 10 ° F T (°C )=5
9 (75 − 32 )
T (°C )=5
9(65 − 32 )
T (°C )= 18.3 ° C
T (°C )= 23.9 ° C
∆ T ( R)= ∆ T (° F ) ΔT (° C )=5
9( ΔT (° F ))
∆ T (° F )= 10 ° F ΔT (° C )=5
9(10 )
ΔT (°C )= 5.6 ° C
∆ T (° C )= ∆ T ( K )
∆ T ( K )= 5.6 K
T & T &
C( DIB .E
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1-53 El agua en un recipiente está a presión* mediante aire comprimido*cu0a presión se mide con un manómetro de +arios l8 uidos* como se +e en laFgura P %&'G- Calcule la presión manométrica del aire en el recipiente si
h 1 = 0.2 m , h 2 = 0.3 m yh3 = 0.46 m - Suponga ue las densidades de agua*
1-#4 El barómetro básico se puede utilizar para medir la altura de unediFcio- Si las lecturas barométricas en la parte superior 0 en la base delediFcio son 6 ' 0 6H' mm ?g respecti+amente* determine la altura delediFcio- Tome las densidades del aire 0 del mercurio como %-% gJmG 0 %G6$$
gJmG* respecti+amente
DATOS
Ps= 675 mmHg
Pb = 695 mmHg
ρai&e= 1..18 Kgm
3
ρHg= 13600 Kgm
3
RESOLUCION
P 1 +( ρai&e) (g ) (he'i(ici) )+( ρ ai&e) (g) (hbase )= P 2
P 2 − P 1 = ( ρ ai&e) (g) (he'i(ici) )
(he'i(ici) )= P 2 − P 1
ρai&e(g)
(he'i(ici) )= 9265905 − 8999206
1.18 (9.81 )
(he'i(ici) )=230
m
1-#9 Se conectan un medidor 0 un manómetro a un recipiente de gas paramedir su presión- Si la lectura en el medidor es $ Pa* determine la distancia
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1-9# El piloto de un a+ión lee una altitud de H $$$ m 0 una presión absolutade #' Pa cuando +uela sobre una ciudad- Calcule en Pa 0 en mm ?g lapresión atmos,érica local en esa ciudad- Tome las densidades del aire 0 elmercurio como %-%' gJmG 0 %G 6$$ gJmG* respecti+amente-
DATOS
h= 9000 m
Pabs = 25 KPa
ρai&e= 1.15 Kgm
3
ρHg= 13600 Kgm
3
RESOLUCION
Patm = Pabs + Pma*
Patm = 25000 + ρai&e(g) (h)
Patm = 25000 +1.15 (9.8 ) (9000 )
Patm = 126.430 KPa
1-114 Ana olla de presión cuece mucho más rápidamente ue una ollaordinaria manteniendo una presión 0 una temperatura más alta en el interior-5a tapa de una olla de presión está bien sellada* 0 el +apor sólo puede escaparpor una abertura en medio de la tapa- Ana pieza separada de metal* la +ál+ula
126430 Pa∗760 mmHg101325 Pa
= 948.302 mmH
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de purga* está encima de esta abertura* 0 e+ita ue el +apor se escape hastaue la ,uerza de la presión +ence al peso de la +ál+ula de purga- El escape
periódico del +apor e+ita de esta manera cual uier acumulación peligrosa depresión* 0 mantiene la presión interna a un +alor constante- .etermine lamasa de la +ál+ula de purga de una olla de presión cu0a presión de operación
es %$$ Pa manométrica 0 tiene un área de sección trans+ersal de la aberturade ! mm #- Suponga una presión atmos,érica de %$% Pa* 0 dibu/e el diagramade cuerpo libre de la +ál+ula de purga-
DATOS
Pma* = 100 KPa
A= 4 mm2 = 4 x 10 − 6
m
Patm =101
KPa
RESOLUCION
=ealizamos el .C5 de la +ál+ula de purga
1-11$ An tubo en A tiene sus ramas abiertas a la atmós,era- Entonces* se
+ierten +olLmenes iguales de agua 0 aceite ligero ρ= 49.3 #bm !ie
2 ; en las
ramas- Ana persona sopla por el lado del aceite del tubo en A* hasta ue lasuperFcie de contacto entre los dos l8 uidos se mue+e hasta el ,ondo del tuboen A* por lo ue los ni+eles de l8 uido en las dos ramas son iguales- Si la altura
$Fy = 0
F − mg= 0
P ()##a)∗ A= mg
m=100000 ∗4 x1 0 − 6
9.8
m
" P
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19 - An émbolo macizo P* sin rozamiento* cu0a masa es de % -# <ilogramos*se tira hacia arriba en el interior de un tubo +ertical de %'-#cm* cu0o e7tremo
in,erior se encuentra en un tan ue de agua masa espec8Fca 4 %$$$ Kgm
3 ; 0
su e7tremo superior abierto a la atmós,era de %-$' Kgcm
2 abs- éase la
Fgura- El agua se ele+a en contacto con el émbolo* hasta una altura de 6-%msobre la superFcie del tan ue- Si la aceleración local de la gra+edad es H-!'
ms
2 - ?állese a' (a ue.>a de .a66i8+ F *o&.e e( &o(o ?ue *e
+e6e*i a a (a a( u.a de #'1 &' (a ).e*i8+ e e.6ida )o. e( a@ua *o&.e
e( &o(o e+ e* e )u+ o 4%(& #)(@ #2'4#b
!ie3 15
#b !ie
2 a&*
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29' un Kuido circula de manera uni,orme entre dos secciones de unatuber8a- En la sección %: (%4 $-$Hm #O + 4G$$ mJminO %4 $-#! m GJ<g- En lasección #: (#4 $-% m #* #4 G-GGG <gJm
G- Ca(6 (e+*eB a' e( @a* o G@ H ,./ &' (a ve(o6idad H*e@ e+ (a *e66i8+ 2' 1 )ie 2 1%%% )ie* H i+ 4)ie* 3(& 2 )ie* 2 %'2% (&H)ie3 @a* o e+ (&H,. ve(o6idad e+ )ie*H*e@
DATOS
(% 4 $-$Hm #
+4 'mJs
W = mg
W = 18.2 ∗9.45
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3%- .os corrientes gaseosas entran en un tubo mezclador 0 salen como unasola mezcla- En las secciones de entrada se aplican los siguientes datos* paraun gas: (% 4 !6 - ' cm #* +%4 %'$ mJseg* %4 $-6m GJ<gO para el otro gas: (#
4 G#%-' cm #* #4 # $$$ <gJhr ρ 2 = 2 Kg/m3
- ( la salida* +G4%$'mJseg*
G4$-!# m GJ<g- ;7((e*e a' (a ve(o6idad v2 e+ (a *e66i8+ 2 &' e( @a* o/ e( 7.ea e+ (a *e66i8+ de *a(ida' $5 )(@ 2 5%% )ie*H*e@ 1% )ie*3H(&5%)(@2 #%%%% (&H,. %'12 (&H)ie3 35% )ie*H*e@ $ )ie* 3H(&
DATOS
(% 4 !6 - ' cm # 4 $-$!6 ' m #
+% 4 %'$ mJs
4 $-6 m G J<g
/ = 3 m 4 = m
t
3 = 3 t
4 = 3 /
=0.45
3 1 = 3 2
A 1∗/ 1 = A2∗/ 2
(G(%
(#
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