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fox
Nivel 3
Registrado: 29 Mar 2006
Mensajes: 41
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No entiendo lo que queres decir, podes postear tu manera de resolverlo??
Ademas estas diciendo que la forma de resolver de drakoko no es la correcta?
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fox
Nivel 3
Registrado: 29 Mar 2006
Mensajes: 41
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| insisto con los ejercios tipo final de ciclos...alguno sabe algo, conoce algun ejercicio de la guia que sea parecido a los que se toman de ciclos??
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marax
Nivel 6
Registrado: 19 Feb 2010
Mensajes: 229
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Muchas gracias drakoko me sirvio bastante 
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mk8899
Nivel 2
Registrado: 18 Ago 2009
Mensajes: 14
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| drakoko escribió:
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Como sale en estado de líquido saturado, con el cilindro solo se intercambió calor, la presión sigue tal cual. Entonces me fijo en la tabla la entalpía (h'') para 500kpa. Resulta ser 2747,54 Kj
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DISCULPA!
no termino de entender porque no vario la presion del vapor de la cañeria
y otra cosa..puede ser q este mal la masa de aire seco? me da 24,47
...y lo ultimo..para q usas la U?
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mk8899
Nivel 2
Registrado: 18 Ago 2009
Mensajes: 14
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| drakoko escribió:
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Entonces aplicando primer principio: la energía interna será
![[tex]U_i=m_{as} 0,35 t + x(567 + 0,35t) + m_{agua} \cdot 1 kcal/kg°C t [/tex]](images/latex/ad7f26ec8c7b2731bb0e7a93b5e3d9542ac4c51b_0.png "[tex]U_i=m_{as} 0,35 t + x(567 + 0,35t) + m_{agua} \cdot 1 kcal/kg°C t [/tex]")
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y ya q estoy rompe bolas,,,, en esa formula pusiste dos veces 0,35 qye es Cvv a cero grados...no se usa el CVa al principio?
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drakoko
Nivel 9
Edad: 29
Registrado: 19 Jul 2007
Mensajes: 2528
Ubicación: caballito
Carrera: Mecánica
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| mk8899 escribió:
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| drakoko escribió:
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Como sale en estado de líquido saturado, con el cilindro solo se intercambió calor, la presión sigue tal cual. Entonces me fijo en la tabla la entalpía (h'') para 500kpa. Resulta ser 2747,54 Kj
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DISCULPA!
no termino de entender porque no vario la presion del vapor de la cañeria
y otra cosa..puede ser q este mal la masa de aire seco? me da 24,47
...y lo ultimo..para q usas la U?
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Lo de la masa de aire seco, puede ser. La ecuación la puse ahí con los numéritos, puede ser que haya apretado mal algún botón de la calculadora
Con respecto a lo de la presión de la cañería: en los vapores, los calentamientos - o enfriamientos- son a presión constante. Es decir si yo entrego calor lo único que varía es la temperatura. Salvo que esté dentro de la camapana (con un título x), donde ahí al entregar calor cambio el título.
Lo de la U es porque el cilindro es un sistema cerrado. Como tengo el calor intercambiado y la variación de energía interna, y además, como la presión exterior (atmosférica) es constante, puedo sacar deltaV (haciendo la suposición que dije en el ejercicio), sino habría que pensarlo.
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drakoko
Nivel 9
Edad: 29
Registrado: 19 Jul 2007
Mensajes: 2528
Ubicación: caballito
Carrera: Mecánica
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| mk8899 escribió:
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| drakoko escribió:
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Entonces aplicando primer principio: la energía interna será
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y ya q estoy rompe bolas,,,, en esa formula pusiste dos veces 0,35 qye es Cvv a cero grados...no se usa el CVa al principio?
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sí, va 0,1715 en el primero
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marax
Nivel 6
Registrado: 19 Feb 2010
Mensajes: 229
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Holas vuelvo con unos problemitas  .
El primero que es practico. Tengo duda de como sacar el estado intermedio.
Y el segundo es teorico, si alguien me puede decir como es tambien agredecido. Porque escuche que por lo gerenal lo toman.
Desde ya muchas gracias.
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fox
Nivel 3
Registrado: 29 Mar 2006
Mensajes: 41
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| me sumo al pedido, ese eje es nunca lo pude sacar del todo. Ahora tengoqeu dar una clase pero eta noche pongo lo que se me ocurrio para atacarlo
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drakoko
Nivel 9
Edad: 29
Registrado: 19 Jul 2007
Mensajes: 2528
Ubicación: caballito
Carrera: Mecánica
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A 500kpa del estado inicial tenemos:
![[tex] v' = 0,0010928m^3/kg [/tex]](images/latex/4079db4e432fce3d9aadf181f6dc90616988ca23_0.png "[tex] v' = 0,0010928m^3/kg [/tex]") ![[tex] v'' = 0,3747 m^3/kg [/tex]](images/latex/64819cb9f7eb2dc88b250f1717e76974b4b082b2_0.png "[tex] v'' = 0,3747 m^3/kg [/tex]") ![[tex] [tex] u' = 639,57 kj/kg [/tex]](images/latex/d440e71671702ba63bd8d118c0aa4f8df65c6195_0.png "[tex] [tex] u' = 639,57 kj/kg [/tex]") ![[tex] u''= 2560,20 kj/kg [/tex]](images/latex/5e8a833d80a6326f0723bacce5108cf1a02e13bb_0.png "[tex] u''= 2560,20 kj/kg [/tex]") ![[tex] s' = 1,86036 kj/kgK[/tex]](images/latex/bd0a8034da9e207cf8b29699b63072889d65fbc7_0.png "[tex] s' = 1,86036 kj/kgK[/tex]") ![[tex] s''=6,81919 kj/kgK [/tex]](images/latex/bf580f9f4d5930feb3bd7f5d5b8873b386fc67e4_0.png "[tex] s''=6,81919 kj/kgK [/tex]")
Usamos el dato del título x para sacar el volumen
entonces ![[tex]0,96= \frac{v-0,0010928}{0,3747-0,0010928} [/tex]](images/latex/3c137230e1bc898d6e4ffffe1c229d23539d865a_0.png "[tex]0,96= \frac{v-0,0010928}{0,3747-0,0010928} [/tex]") entonces ![[tex] v=0,3597557m^3/kg [/tex]](images/latex/e6281ffd631b7dc1f5ab003133a8c1317933ac08_0.png "[tex] v=0,3597557m^3/kg [/tex]")
entonces la masa será ![[tex]m=\frac{10m^3}{0,3597557m^3/kg}=27,796641 kg [/tex]](images/latex/f3163881d29a118c0217118ba9056ed4edd75c44_0.png "[tex]m=\frac{10m^3}{0,3597557m^3/kg}=27,796641 kg [/tex]")
la entropia inicial aplicando el título es 6,6208368 kj/kgK
La entrega de calor es a volumen constante (no es un émbolo) entonces con el primer principio podemos decir que ![[tex] \Delta U = Q [/tex]](images/latex/93a4714dd13a995c6ba5659ce12b4940d8bc1e3f_0.png "[tex] \Delta U = Q [/tex]") o sea ![[tex] U_f - U_i = 5000Kj [/tex]](images/latex/3ffd873d4b12bf58f456d771deb79a342119786e_0.png "[tex] U_f - U_i = 5000Kj [/tex]")
Para calcular ![[tex] U_i [/tex]](images/latex/637d070e6bba7f5882143fd19b7e86d7be2edd22_0.png "[tex] U_i [/tex]") recurrimos al título del vapor tal como hicimos antes. Está vez será:
![[tex] 0,96 = \frac{u_i - 639,57}{2560,20 - 639,57} [/tex]](images/latex/e6d0d80dc06dca577b979dbd1a59cd109e051b5a_0.png "[tex] 0,96 = \frac{u_i - 639,57}{2560,20 - 639,57} [/tex]") entonces ![[tex] u_i = 2483,3748 Kj/kg[/tex]](images/latex/ca8a93112a5429f9674d8cf478ddcafb09b394e0_0.png "[tex] u_i = 2483,3748 Kj/kg[/tex]")
O sea ![[tex] U_f = 5000Kj + 27,796641 kg \cdot 2483,37 Kj/kg = 74029,478 Kj [/tex]](images/latex/202347d0e83aa4f5805c540f7a99edfe4868129b_0.png "[tex] U_f = 5000Kj + 27,796641 kg \cdot 2483,37 Kj/kg = 74029,478 Kj [/tex]") lo que será equivalente a decir 2663,2526 Kj/kg. Este valor está fuera de la campana y corresponde a un valor del estado sobrecalentado. Lo que debemos hacer es ir a la tabla y buscar a 500Kpa una U=2663,2526 Kj/kg. Obviamente vamos a tener que iterpolar, cosa que me da paja hacer, por lo tanto voy a tomar algún valor intermedio.
Para U=2659,13 Kj/kg T=210°C. Así que voy a tomar los valores de acá. Recuerden que hay que interpolar en realidad. Entonces quedaría ![[tex] s=7,10416 kj/kgK [/tex]](images/latex/40bbe1a3f89595b6ea1f734521a3019127a8adc5_0.png "[tex] s=7,10416 kj/kgK [/tex]") ; ![[tex] v=0,43501 m^3/kg [/tex]](images/latex/210dd1d7a7c024b521a8384ffeca138a20fc1724_0.png "[tex] v=0,43501 m^3/kg [/tex]")
Para el punto 2 tenemos una expansión contra 10Kpa. No dice nada acerca de que los recipientes sean adiabáticos (cosa que también debería haber supuesto en el punto 1, pero es imprescindible que así lo sea sino tendría otra variable más y no se podría resolver).
![[tex] 0= \Delta U + P \cdot \Delta V [/tex]](images/latex/5f1f3aa55df11a0294e1d255e8261d193956fada_0.png "[tex] 0= \Delta U + P \cdot \Delta V [/tex]")
Si supongo al vapor como gas ideal:
![[tex] 0 = m c_v t_f - m c_v t_i + P_fV_f - P_fV_i [/tex]](images/latex/9fa1571176269a75e7e7e991e78fdc167ff600f8_0.png "[tex] 0 = m c_v t_f - m c_v t_i + P_fV_f - P_fV_i [/tex]")
![[tex] P_fV_f = mRT_f [/tex]](images/latex/58432d096e12c23150a75694fe6a1d3ac3a4c1ee_0.png "[tex] P_fV_f = mRT_f [/tex]")
Reemplazando ![[tex] P_fV_f [/tex]](images/latex/4f9b55140a655cee52cd847b314d5a6932c14e9b_0.png "[tex] P_fV_f [/tex]")
![[tex] 0 =mc_vT_f - mc_vT_i + mRT_f - P_fV_i [/tex]](images/latex/441f9d081e9fd11df53987a5c286eb35686fef6a_0.png "[tex] 0 =mc_vT_f - mc_vT_i + mRT_f - P_fV_i [/tex]")
Paso la presión inicial a KgF/m^2 O sea 10kpa = 1019,7 kgf/m^2
También el C_v que es 0,35 Kcal/kgK = 149,25 Kgfm/kgK
![[tex] T_2 = \frac{mc_vT_i + P_fV_i}{m(C_v+R)}=\frac{27,796641 kg \cdot 149,25 Kgfm/kgK \cdot 483K + 1019,7 kgf/m^2 \cdot 10m^3}{27,796641kg (149,25 Kgfm/kgK + 47,06 kgfm/kg°k)}= 369,08K = 96,08°C[/tex]](images/latex/03e78e28689a57dd5ebd25cac59af45a26e99d27_0.png "[tex] T_2 = \frac{mc_vT_i + P_fV_i}{m(C_v+R)}=\frac{27,796641 kg \cdot 149,25 Kgfm/kgK \cdot 483K + 1019,7 kgf/m^2 \cdot 10m^3}{27,796641kg (149,25 Kgfm/kgK + 47,06 kgfm/kg°k)}= 369,08K = 96,08°C[/tex]")
Ahora para saber cuánto se expandió ![[tex] v_f = \frac{mRT_f}{P_f}=\frac{27,796641 kg \cdot 47,06 kgfm/kg°k \cdot 369,08K}{1019,7 kgf/m^2} = 473,4698 m^3 [/tex]](images/latex/bd52972a1f94330d7877ba0c343eeb6402a8cbe0_0.png "[tex] v_f = \frac{mRT_f}{P_f}=\frac{27,796641 kg \cdot 47,06 kgfm/kg°k \cdot 369,08K}{1019,7 kgf/m^2} = 473,4698 m^3 [/tex]")
o sea se expandió 473,4698 - 10 = 463,4698 m^3
Vamos a la tabla de vapores sobrecalentados y vemos que para 10kpa y 96°C (entre con 100°C, pero hay que interpolar) s=8,44857Kj/kgK y u=2515,57 Kj/kg v=17,19541 m^3/kg
Observación: si a partir de los resultados obtenidos : V= 473,4698 m^3 y m= 27,796641 kg si sacamos v obtenemos 17,0333 m^3/ kg o sea muy parecido al valor de la tabla (y eso que tomamos 100°C en vez de 96°C).
3) la variación de exergía del sistema es :
![[tex] \Delta E_x = \Delta U - T_0 \Delta S + P_0 \Delta V [/tex]](images/latex/dca43c6196c522ed8dcfd6f674c08a26b873d6a1_0.png "[tex] \Delta E_x = \Delta U - T_0 \Delta S + P_0 \Delta V [/tex]")
![[tex] \Delta E_x = (2515,57 Kj/kg - 2483,3748 Kj/kg) - 300K(8,44857Kj/kgK - 6,6208368 kj/kgK) + 101,325Kpa (463,4698 m^3/27,796641 kg) = 1173,3268 Kj/kg [/tex]](images/latex/3a252928022f7d487eed99606ab43a567ad4c895_0.png "[tex] \Delta E_x = (2515,57 Kj/kg - 2483,3748 Kj/kg) - 300K(8,44857Kj/kgK - 6,6208368 kj/kgK) + 101,325Kpa (463,4698 m^3/27,796641 kg) = 1173,3268 Kj/kg [/tex]")
La del universo se puede calcular como ![[tex] \Delta E_x universo = -T_0 \Delta S_u [/tex]](images/latex/30866527b9c1f7d23f46c11b96a05cfe4b17997e_0.png "[tex] \Delta E_x universo = -T_0 \Delta S_u [/tex]")
![[tex] \Delta S_u = (8,44857Kj/kgK - 6,6208368 kj/kgK) - \frac{5000Kj/27,796641 kg}{300K} = 1,228 Kj/kgK [/tex]](images/latex/181b1f9d66d6c199f0c3f8379e9724c976610288_0.png "[tex] \Delta S_u = (8,44857Kj/kgK - 6,6208368 kj/kgK) - \frac{5000Kj/27,796641 kg}{300K} = 1,228 Kj/kgK [/tex]")
Entonces la variación de exergía del universo es 1,228 . 300 = 368,442 Kj/kg
Entonces la variación de exergía del medio sería 368,442 Kj/kg - 1173,3268 Kj/kg = - 804,88 Kj/kg
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DeScLo
Nivel 9
Edad: 36
Registrado: 07 Ago 2007
Mensajes: 1214
Ubicación: Paris
Carrera: Industrial
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FFXE
Nivel 4
Edad: 35
Registrado: 25 Sep 2007
Mensajes: 93
Ubicación: Larrea 1573, CABA
Carrera: Industrial
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Tengo un par de dudas sobre lo que hiciste drakoko...
1º Es una cosa no muy importante, pero que te bajan puntos por esto, en el primero principio pusiste delta U = Q - W y pusiste W=0 por ser el volumen constante, y eso está bien, pero la resistencia forma parte del sistema por el enunciado, con lo cual Q=0 también, por ser adiabático y la expresión del primer principio es delta U = Q - W - Welectrico. A fines prácticos es lo mismo, pero para la teoría no.
2º Cuando calculas el estado intermedio, ¿por qué decís que la presión va a ser 500 kPa?. ¿No deberías pensar que lo que se mantiene constante es el volumen y la presión aumenta? Con la tabla buscas en vapor sobrecalentado con el u2 y el volumen específico a una mayor presión, ya que las isocoras tienen mas pendiente que las isobaras (hay un valor similar a lo que digo a presión entre 600 y 650kPa y temperatura entre 200 y 210 ºC, habría que hacer una interpolación).
3º La exergía del sistema no debería ser Ex= delta U - To.deltaSsistema + Po.DeltaVsist + Welectrico.
Y para la exergía del medio tenes que considerar la pérdida de Welectr y el trabajo del pistón
Y otro tema que no me cierra es que la expansión del pistón es contra vacío, no contra Po. No se bien cómo influye eso en la exergía.
Y para el punto dos es un diagrama de Mollier, fijate en el García que está todo bien explicado.
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- Creanle a Newton -
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drakoko
Nivel 9
Edad: 29
Registrado: 19 Jul 2007
Mensajes: 2528
Ubicación: caballito
Carrera: Mecánica
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| FFXE escribió:
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Tengo un par de dudas sobre lo que hiciste drakoko...
1º Es una cosa no muy importante, pero que te bajan puntos por esto, en el primero principio pusiste delta U = Q - W y pusiste W=0 por ser el volumen constante, y eso está bien, pero la resistencia forma parte del sistema por el enunciado, con lo cual Q=0 también, por ser adiabático y la expresión del primer principio es delta U = Q - W - Welectrico. A fines prácticos es lo mismo, pero para la teoría no.
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Es que... bue, dejalo así.
| FFXE escribió:
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2º Cuando calculas el estado intermedio, ¿por qué decís que la presión va a ser 500 kPa?. ¿No deberías pensar que lo que se mantiene constante es el volumen y la presión aumenta? Con la tabla buscas en vapor sobrecalentado con el u2 y el volumen específico a una mayor presión, ya que las isocoras tienen mas pendiente que las isobaras (hay un valor similar a lo que digo a presión entre 600 y 650kPa y temperatura entre 200 y 210 ºC, habría que hacer una interpolación).
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Es verdad, eso de la presión constante es para sistemas abiertos. A la noche te lo confirmo.
| FFXE escribió:
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3º La exergía del sistema no debería ser Ex= delta U - To.deltaSsistema + Po.DeltaVsist + Welectrico. Y otro tema que no me cierra es que la expansión del pistón es contra vacío , no contra Po. No se bien cómo influye eso en la exergía.
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Lo primero creo que no. Lo segundo puede que estés en lo correcto. Pasa que uno tiene a agarrar la fórmula y meterlo todo ahí.
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Tesla
Nivel 8
Edad: 35
Registrado: 02 Mar 2008
Mensajes: 567
Ubicación: Buenos Aires
Carrera: Electricista
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| drakoko escribió:
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| FFXE escribió:
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Tengo un par de dudas sobre lo que hiciste drakoko...
1º Es una cosa no muy importante, pero que te bajan puntos por esto, en el primero principio pusiste delta U = Q - W y pusiste W=0 por ser el volumen constante, y eso está bien, pero la resistencia forma parte del sistema por el enunciado, con lo cual Q=0 también, por ser adiabático y la expresión del primer principio es delta U = Q - W - Welectrico. A fines prácticos es lo mismo, pero para la teoría no.
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Es que... bue, dejalo así.
| FFXE escribió:
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2º Cuando calculas el estado intermedio, ¿por qué decís que la presión va a ser 500 kPa?. ¿No deberías pensar que lo que se mantiene constante es el volumen y la presión aumenta? Con la tabla buscas en vapor sobrecalentado con el u2 y el volumen específico a una mayor presión, ya que las isocoras tienen mas pendiente que las isobaras (hay un valor similar a lo que digo a presión entre 600 y 650kPa y temperatura entre 200 y 210 ºC, habría que hacer una interpolación).
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Es verdad, eso de la presión constante es para sistemas abiertos. A la noche te lo confirmo.
| FFXE escribió:
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3º La exergía del sistema no debería ser Ex= delta U - To.deltaSsistema + Po.DeltaVsist + Welectrico. Y otro tema que no me cierra es que la expansión del pistón es contra vacío , no contra Po. No se bien cómo influye eso en la exergía.
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Lo primero creo que no. Lo segundo puede que estés en lo correcto. Pasa que uno tiene a agarrar la fórmula y meterlo todo ahí.
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gracias capo
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mk8899
Nivel 2
Registrado: 18 Ago 2009
Mensajes: 14
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| marax escribió:
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Holas vuelvo con unos problemitas .
El primero que es practico. Tengo duda de como sacar el estado intermedio.
Y el segundo es teorico, si alguien me puede decir como es tambien agredecido. Porque escuche que por lo gerenal lo toman.
Desde ya muchas gracias.
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ENTENDI PERFECTO LA RESOLUCION DEL PROBLEMA!
pero vara variar tengo problemas con el calculo de la exergia..no lo entiendo..o sea quiero captarlo conceptualmente
si mi sistema es el vapor.....
yo poder ver la exergia del medio.......o sea cual es el trabajo util q recibe o da y el calor util q recibe o da...y q me de lo mismo que haciendolo por diferencia de EX UNIVERSO-EXERG SISTEMA
entendieron lo q quiero?
espeor rta
gracias!
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