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alfredo89
Nivel 3
Edad: 35
Registrado: 08 Oct 2011
Mensajes: 20
Ubicación: Vizcaya
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| La gallina Pipa escribió:
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| alfredo89 escribió:
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Un recipiente rígido de 0,2 m3 contiene 2 kg de vapor de agua saturado (punto 1).Se elimina calor del sistema de forma reversible hasta que se obtiene una mezcla de líquido-vapor saturada que tiene una fracción másica en vapor de 0,2 (punto 2). Empleando los datos de las tablas de propiedades termodinámicas del agua,http://elcondensador.net/media/Sistemas%20mecatronicos%20VI/TABLASTermodinamica.pdf
determine:
a) La presión del vapor saturado en el punto 1.
b) La presión de la mezcla saturada sabiendo que se encuentra entre 0,2 y 0,5
MPa.
c) El calor eliminado del recipiente
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a) Las tablas de presiones de vapor y líquido saturado se encuentran en función del volumen específico másico, es decir, ![[tex]v={V_T \over m}[/tex]](images/latex/cd36d5cf3fc444d5a0b31e715f18e10e76aaa435_0.png "[tex]v={V_T \over m}[/tex]") donde ![[tex]v [/tex]](images/latex/a685021999982d83c6106ef122a83081ce12f503_0.png "[tex]v [/tex]") es el volumen específico, ![[tex]V_T [/tex]](images/latex/4ecd87f6f12bd807f81161b278e93bcacd80a738_0.png "[tex]V_T [/tex]") es el volumen total ocupado y ![[tex] m[/tex]](images/latex/15361e47cb6a689108bdf3127f100f2b22cdeb6b_0.png "[tex] m[/tex]") la masa involucrada.
Sabés que, al ser vapor, el agua se encuentra en estado gaseoso y por lo tanto ocupa el volumen disponible, entonces ![[tex] V_T=0,2m^3 [/tex]](images/latex/a298ed090907b1f1721b7a173bffd081d375fc33_0.png "[tex] V_T=0,2m^3 [/tex]") y ![[tex]m=2kg [/tex]](images/latex/67cd913137450c687f563181de4972ba6a43d894_0.png "[tex]m=2kg [/tex]") , haciendo la cuenta: ![[tex]v=0,1 {m^3 \over kg}[/tex]](images/latex/fe19249512df7aa93f71a65499dcd961cd4739b7_0.png "[tex]v=0,1 {m^3 \over kg}[/tex]") y debido a que el vapor se encuentra saturado (y no sobrecalentado) obtuviste el ![[tex] v_{vapor~saturado}[/tex]](images/latex/49377408f48c9a697b3529e2527902e62a31c552_0.png "[tex] v_{vapor~saturado}[/tex]") o simplemente ![[tex]v_vs [/tex]](images/latex/0768c1eba1dd9be924aa077a24419ba4a1b1e27b_0.png "[tex]v_vs [/tex]") como dice en la tabla.
Ahora, podés ir a la tabla. Como no está la presión en ese punto, podés interpolar con las presiones más cercanas o por ahi te sirve el valor más cercano, depende del grado de precisión que quieras.
Para mi todo viento, ![[tex] P \approx 2 MPa[/tex]](images/latex/4147a3f97a7e4827123325b602b668eb43b57bb2_0.png "[tex] P \approx 2 MPa[/tex]")
b) Acá no sé bien, yo supondría que el volumen ocupado por el líquido es despreciable en comparación al volumen del vapor saturado (que seria ![[tex]V_{vs}= V_T - V_{ls}[/tex]](images/latex/32fea11a6382c0de18daaec047e2e2e617df5f6c_0.png "[tex]V_{vs}= V_T - V_{ls}[/tex]") ). Si ![[tex]V_{ls}<< V_{vs} [/tex]](images/latex/b051a7783c55da5ce02311f361947661b0d23e44_0.png "[tex]V_{ls}<< V_{vs} [/tex]") entonces ![[tex]V_{vs}= V_T[/tex]](images/latex/9bb8bc0eae85490b22c09c3b41c7ca8f565a7dc3_0.png "[tex]V_{vs}= V_T[/tex]")
como la fracción másica del vapor saturado es ![[tex]x_{vs}=0,2[/tex]](images/latex/0e03015fc2b5b0b508e12babb786f8da22f4e5a9_0.png "[tex]x_{vs}=0,2[/tex]") entonces ![[tex]m_{vs}=0,2 m_T [/tex]](images/latex/ca072371fa4a9a8943d3a5819a89b93c7e96c4c6_0.png "[tex]m_{vs}=0,2 m_T [/tex]") lo que seria ![[tex]m_{vs}=0,4 kg[/tex]](images/latex/8c1b5b8cfb58f01a73f5f22c1837c70974bf4f06_0.png "[tex]m_{vs}=0,4 kg[/tex]")
Al sacar el nuevo volumen específico ![[tex]v=0,5{m^3 \over kg} [/tex]](images/latex/c5756303c1b55edda1ccf41c9f4429eae9349168_0.png "[tex]v=0,5{m^3 \over kg} [/tex]") . Lo buscás en la tablita y listo el pollo problema. Más o menos ![[tex] P \approx 350kPa=0,35MPa[/tex]](images/latex/4b763aab426714eb5ce32b652b5937eb0af167a2_0.png "[tex] P \approx 350kPa=0,35MPa[/tex]")
c)Acá el calor involucrado es el calor latente de condensación, es decir ![[tex]\Delta h =h_{ls} - h_{vs} = -\lambda[/tex]](images/latex/cf9a3b7c761cf7093ec1b23210aa94f615cc8189_0.png "[tex]\Delta h =h_{ls} - h_{vs} = -\lambda[/tex]") ya que ![[tex]\lambda [/tex]](images/latex/5a4541e9b350ed02338a09208cb3ba5293bba9c5_0.png "[tex]\lambda [/tex]") es la tabla es el calor latente de vaporización.
Ahora ese está en unidades de energía por masa, por lo tanto tenés que multiplicarlo por la masa total que cambió de estado, que es ![[tex] m_{ls}= 1,6kg[/tex]](images/latex/7258c27b0a95be855ad64408685d3e09f6da757f_0.png "[tex] m_{ls}= 1,6kg[/tex]")
Finalmente, ![[tex] Q=- \lambda m \approx -3400KJ [/tex]](images/latex/10def46f056eda43e0b4d25379aff375a2aaf11c_0.png "[tex] Q=- \lambda m \approx -3400KJ [/tex]") es el calor perdido machomenos.
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alfredo89
Nivel 3
Edad: 35
Registrado: 08 Oct 2011
Mensajes: 20
Ubicación: Vizcaya
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| Gallina pipa pero al supener que el volumen durante todo el proceso es constantev no habria que emplear la energía inrerna de evaporacion en lugar de la entalpica.El resto del planteamiento estupendo gracias por las explicaciones enserio.
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La gallina Pipa
Nivel 8
Edad: 84
Registrado: 16 Jul 2010
Mensajes: 611
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edit: mejor dicho, ahora me fijo  aunque el ahora puede tardar un rato porque este latex me vuelve loca...
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La gallina Pipa
Nivel 8
Edad: 84
Registrado: 16 Jul 2010
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Bueno, creo que ahi está.
PS: algun mod puede borrar todo el desvirtue. Gracias 
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