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TERMODINÁMICA TÉCNICA
(MEC – 2254-B)
APELLIDOS Y NOMBRES: …………………………………………..………………………….FECHA:
21 – 04 - 2010
PROBLEMAS
1. Un estudiante que vive en un dormitorio de 4x6x6 metros enciende su ventilador de 150 W antes de
salir de la habitación en un dia de verano, con la esperanza de encontrarla más fría cuando regrese en
la tarde. Si se supone que puertas y ventanas están cerradas herméticamente y sin considerar
cualquier pérdida de calor a través de las paredes y ventanas, determine la temperatura en el cuarto
cuando el estudiante regresa 10 horas después. Use calores específicos a temperatura ambiente y
suponga que en la mañana, cuando sale, la habitación esta a 100 kPa y 15 ºC.
Resp.- 331,35 [ºK]
2. Una persona vacía 80 kg de hielo a -5 ºC dentro de un recipiente aislado que contiene 1 tonelada de
agua a 20 ºC, con la finalidad de enfriarla. Determine la temperatura de equilibrio final en el
recipiente. La temperatura de fusión y el calor de fusión del hielo a presión atmosférica son 0 ºC y
333,7 kJ/kg, respectivamente.
Resp.- 12,4ºC
3.- Dos recipientes rígidos están conectados mediante una válvula: el recipiente A contiene 0,2 m3 de
agua a 400 kPa y posee una calidad de 80 %, el B contiene 0,5 m3 de agua a 200 kPa y 250 ºC. Se
abre la válvula y finalmente ambos recipientes llegan al mismo estado. Determine la presión y la
cantidad de transferencia de calor cuando el sistema alcanza el equilibrio térmico con los alrededores
a 25 ºC.
Resp.- 2,17 [kPa] 2170 [kJ]
4.- Un depósito cerrado y rígido que tiene un volumen de 0,1 m3 contiene 0,7 kg de N2 y 1,1 kg de CO2 a
27 ºC. Si la energía interna para el N2 es 6229 [kJ/kmol] y para el CO2 es 6939 [kJ/kmol] Determine:
a) La composición en función de las fracciones molares.
b) La presión parcial de cada componente, en bar.
c) La presión de la mezcla, en bar.
d) El calor transferido, en kJ, requerido para elevar la temperatura de la mezcla a127 ºC. La
energía interna N2 es 8314 [kJ/kmol] y para el CO2 es 10046 [kJ/kmol].
Fecha de presentación: Oruro 28 de Abril de 2010, en horario de clases.
Ing. Carlos Fidel Cruz Mamani
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