UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE ZACATECAS
UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS
PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA
Campus Universitario Siglo XXI
02 de noviembre de 2023
TERMODINÁMICA APLICADA
Tarea No.16
Unidad 3: Calculo de propiedades mediante el uso del balance de Entropía
1.- Ciclo de Carnot
2.- Ciclo Rankine
3.- Se comprime nitrógeno en un compresor adiabático, de 100 kPa y 25 °C a 800 kPa y
307 °C. Calcule la generación de entropía para este proceso en kJ/kg · K.
4.- Considere una familia de cuatro, cada uno de los cuales toma una ducha de 5 minutos
cada mañana. El flujo promedio de la ducha es de 12 L/min. El agua municipal a 15 °C
se calienta a 55 °C en un calentador eléctrico de agua y se templa a 42 °C con agua fría
en un codo T antes de salir por la ducha. Determine la cantidad de entropía que genera
esta familia por año como resultado de sus duchas diarias.
5.- Agua fría (Cp = 4.18 kJ/kg · °C) que va a una ducha entra a un intercambiador de calor
bien aislado, de paredes delgadas, de doble tubo, a contracorriente, a 10 °C, a razón de
0.95 kg/s, y se calienta a 70 °C por agua caliente (Cp = 4.19 kJ/kg · °C) que entra a 85
°C a razón de 1.6 kg/s. Determine:
a) La tasa de transferencia de calor.
b) La tasa de generación de entropía en el intercambiador de calor.
6.- Un huevo ordinario se puede aproximar a una esfera de 7.5 cm de diámetro. El huevo
esta inicialmente a una temperatura uniforme de 18 ºC, y se pone en agua hirviendo a 97
ºC. Tomando las propiedades del huevo como =1020 kg/cm3 y Cp = 3.52 KJ/Kg ºC,
determine:
a) ¿Cuánto calor se transmite al huevo en el tiempo en que la temperatura promedio del
huevo sube a 60 ºC?
7.- Agua líquida a 1750 kPa y 25 °C se calienta en una cámara al mezclarla con vapor
sobrecalentado a 222 kPa y 125 °C. El agua líquida entra a la cámara mezcladora a razón
de 2.5 kg/s, y se estima que la cámara pierde calor al aire circundante a 25 °C a razón de
1 200 kJ/min. Si la mezcla sale de la cámara mezcladora a 100 kPa y 60 °C, determine:
a) ¿El flujo másico del vapor sobrecalentado?
b) ¿La tasa de generación de entropía durante este proceso de mezclamiento?
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