Buen dia necesito que me colaboren urgente con estos ejercicios de termodinámica mi semestre depende de esto gracias.

1. A una turbina adibatica entra vapor de agua a 10MPa y 500°C, y sale a 10KPa, con 90% de calidad. Despreciando los cambios de energía cinética y potencial, determine el flujo de masa necesario para producir 5MW de potencia.

2. Por una válvula de vapor de agua con un flujo constante de 45000 lbm/h; entra a 1000 psia y 900°F, y sale a 5 psia, como vapor saturado. Si la potencia generada por la turbina es 4MW, Calcule la tasa de perdida de calor del vapor del vapor de agua.

3. Una mezcla de líquido y vapor de agua saturados, llamado vapor húmedo, fluye en una línea de suministro de vapor de agua a 2000KPa y se estrangula hasta 100KPa y 120°C. ¿Cuál es la calidad de vapor de agua en la línea de suministro?

4. A una turbina adiabática entra vapor a 8MPa y 500°C, con un flujo de 3Kg/s, y sale a 20KPa. Si la potencia producida por la turbina es 2.5MW, determine la temperatura del vapor en la salida, despreciando los cambios de energía cinética.

1

Respuestas

  • Usuario de Brainly
2013-11-29T22:42:55+01:00
Te dejo este ejercicio para que te sirva de guia , ahora, de acuerdo a los datos que te dan , solo trata de cambiar la variable. Saludos!

Ejercicios.

Entra vapor a una turbina adiabatica a 10 MPa y 500ºc a una tasa de 3kg/s y sale a 20KPa. si la salida de potencia de la turbina es de 2000 kj/s , detemine la temperatura de salida de la turbina. desprecie los cambios de energia cinetica

Solucion:

La entalpía de entrada es 3372.7 kJ/kg (con interpolación lineal de la tabla para el agua)
aplicando el balance de materia y energía se obtiene a la entalpía de salida:
entalpía de salida: 2706 kJ/kg.

una vez q obtienes ese valor, vas a tus tablas de vapor saturado y observas que a 20 kPa Hf=251.38 y Hg=2609.7 kJ/kg, por lo tanto estamos usando las mismas tablas. ahora te digo, q no es necesario calcular la calidad, por q la entalpía de salida está fuera del rango de entalpias para esa presión y está fuera superiormente osea es mayor que 2609.7 entonces de hecho q es vapor sobrecalentado.

Entonces si sabes q es VAPOR SOBRECALENTADO, te vas a las tablas de V. Sobrec. y buscas datos a la presión de P= 20kPa = 0.02 MPa. en tus tablas q espero q sean las mismas q yo tengo, ves que hay la presión de 0.01 MPa y 0.05 MPa, tu problema se reduce a interpolar linealmente, entonces recogemos datos que nos interesan, aca los pongo:

....T(ºC )..|.......P= 0.01 MPa........|.........P=0.05MPa......
--------------|--------- H (kJ/Kg)---------- |---------H (kJ/Kg)-------
... 100.....|............. 2687.5 ......... | .......... 2682.5 ...........
... 150.....|............ 2783.0 .......... | .......... 2780.1 ...........

NOTA: ESTOS DATOS LOS TOME POR Q ENTRE ESOS VALORES ESTÁ LA TEMPERATURA Y LA ENTALPÍA QUE BUSCAMOS (2706 kJ/kg)

Entonces interpolas para hallar una tabla a la presión de P=0.02 MPa, seguramente sabes interpolar, yo uso esta ecuación, por ejemplo interpolamos a la temperatura de 100ºC la entalpía entre 0.01 y 0.02, es la ecuacion de la recta:
y= [(y2 - y1)/(x2-x1)] * (x-x1)+y1

x1, y1 es el primer punto (0.01, 2687.5)
x2, y2 es el segundo punto (0.05, 2682.5)

Donde y es la medida que tu deseas hallar y x es la medida que usas para interpolar (0.02), asi y será "y" la entalpía , "x" la presión:
H =[(2682.5-2687.5)/(0.05-0.01)]*(0.02-0.0... =2686.25 Kj/kg
(Esta entalpia corresponde a la presión de 0.02 MPa y a la temperatura de 100 ºC)

ahora hacemos lo mismo para 150 ºC:
x1, y1 es el primer punto (0.01, 2783.0)
x2, y2 es el segundo punto (0.05, 2780.1)
H =[(2780.1-2783.0)/(0.05-0.01)]*(0.02-0.0... =2782.275 Kj/kg
(Esta entalpia corresponde a la presión de 0.02 MPa y a la temperatura de 150 ºC)
por lo que obtendríamos una tabla para la presión de 0.02 MPa:

....T(ºC ).....|......... P= 0.02 MPa......
-----------------|--------- H (kJ/Kg)--------
....100........|..........2686.25........
....150........|..........2782.275.......

ahora simplemente interpolas a 2706 kJ/kg para hallar asi la temperatura q buscas:
x1, y1 es el primer punto (2686.25 , 100)
x2, y2 es el segundo punto (2782.275 , 150)

T =[(150 - 100)/(2782.275-2686.25)]*(2706-2686.25)+... =110.3 ºC
lo he comprobado usando un software y si es correcto:

Por lo tanto a la salida, la presión es 20 kPa y la temperatura 110.3 ºC.