Pregunta: Parte A Un dispositivo de cilindro de pistón contiene 25 g de vapor de

Parte A

Un dispositivo de cilindro de pistón contiene 25 g de vapor de agua saturado que se mantiene a una presión constante de 300 kPa. Se enciende un calentador de resistencia dentro del cilindro y pasa una corriente de 0.2 A durante 5 minutos desde una fuente de 120 V. Al mismo tiempo, se produce una pérdida de calor de 3,7 kJ. Determine el cambio de entropía del vapor.

Parte B

1,6 kg de aire se comprime según la ley pV ^1,3 =C a una presión de 1,2 bar y temperatura de 20 ^o C a una presión de 17,5 bar. Calcular el cambio de entropía. (10)

Pregunta 2

Un motor que funciona en ciclo dual ideal aspira aire a 1 bar de presión y 30 ^o C. La relación de compresión es 16 y la relación de presión es 1,75. El calor total agregado es 2500 kJ/kg.

1. Dibuje el ciclo en un diagrama pv (5)
2. Determinar lo siguiente:

a. Presiones, temperaturas y volúmenes específicos en los puntos salientes, calor añadido a proceso de presión constante y relación de corte. (30)

b. Eficiencia térmica del ciclo. (6)

C. Presión efectiva media del ciclo. (4)

Tome C _p = 1,005 kJ/kg K, C _v = 0,718 kJ/kg K, g = 1,4, R = 287 J/kg K.

Pregunta 3

Una unidad de turbina de gas tiene una relación de presiones de 9 y una temperatura de ciclo máxima de 900 K. La compresión tiene lugar en dos etapas de igual relación de presiones con enfriamiento intermedio hasta la temperatura inicial de 15 ^o C. Las eficiencias isoentrópicas de la turbina y el compresor son 0,86 y 0,89 respectivamente. La unidad está equipada con un intercambiador de calor de 70 % de efectividad.

1. Dibuje el ciclo en un diagrama Ts (5)

2. Determine la eficiencia de la unidad. (30)