Nro DD- 105 Página: 1 de 4 EXAMEN X PRÁCTICA MECÁNICA DE FLUIDOS Y TERMODINÁMICA SEMESTRE NOTA NÚMEROS GRUPO FECHA APLLS. ___________________ NOMBS. _______________ CODIGO ESPECIALIDAD ____________ Cesar Vera LETRAS PROFESOR INDICACIONES: - El examen es sin copias, ni apuntes. Se permite el uso de tablas termodinámicas y calculadora. - Se prohíbe el uso de celulares y formulario. - Colocar las respuestas con la unidad indicada y en un cuadro. - Cualquier intento de plagio anulará automáticamente el examen - Nº de preguntas: 4 - Puntaje: 20 puntos - Duración: 100 minutos __________________________________________________________________________________ 1. Se tiene un tanque de 1,20m de altura donde se tiene aceite (oil) agua (water) (densidad del agua= 1000 kg/m3) y glicerina (glycerin) (SG= gravedad específica), se conecta por una tubería de 90 cm de altura, en cuyo final tiene un manómetro (A). Determine a) La presión manométrica en A. (kPa) b) Si cambiaríamos la glicerina por mercurio. Calcule la nueva altura de la columna donde se ubicaría el manómetro A (densidad hg= 13600 kg/m3). (cm) 04/12/2012 Nro DD- 105 Página: 2 de 4 2. La pared compuesta de un horno consiste en tres materiales, dos de los cuales son de conductividad térmica conocida, ka= 20 W/m.K y kc= 50 W/m.K y de espesor conocido, La= 0,30 m y Lc= 0,15 m, pero de conductividad térmica kb. En condiciones de operación de estado estable, las mediciones revelan una temperatura de la superficie externa de T s,o = 20°C, una temperatura de la superficie interna de T s,i = 600°C, y una temperatura del aire del horno 2 T∞ = 800°C . Se sabe que el coeficiente de convección interior h es de 25 W/m .K. Determine : a) El gráfico de resistencias térmicas con todos sus valores. b) El valor de kb. (W/m.K) 04/12/2012 Nro DD- 105 Página: 3 de 4 3. Se tiene un conjunto, cilindro pistón resorte como es especificado en la figura. El cual contiene vapor saturado de agua a una presión de 475 kPa (absoluto) y una temperatura de 150°C, contiene un volumen de 0,165 m3 y un área transversal constante de 0,055 m2. El resorte tiene una constante K=7 kN/m y se encuentra en equilibrio en un principio, se procede a agregar calor hasta que el pistón se desplaza 2,5 m hacia arriba (X=2,5 m). En esas condiciones determine: a) La masa que contiene el sistema (kg) b) El volumen final (m3) b) El trabajo obtenido (kJ) c) Grafico P-v (incluyendo la campana de saturación y los dos puntos de trabajo). 04/12/2012 Nro DD- 105 Página: 4 de 4 4. Un ciclo Otto ideal tiene una relación de compresión de 8. Al principio del proceso de compresión, el aire se encuentra a 95 kPa y 27°C, y se transfieren 750 kJ/kg de calor al aire durante el proceso de adición de calor a volumen constante. Tome en cuenta la variación de calores específicos con las temperaturas (usar tablas A-17 y R=0,287 kj/kg-K) y determine a) La presión y la temperatura final del proceso de adición de calor (°K) y (kPa) b) La salida neta de trabajo (kJ/kg) c) LA eficiencia térmica (%) d) LA presión media efectiva del ciclo (PME) (kPa) 04/12/2012
