Cuestión 1 (10 puntos)

Transcripción

1 Univridad d Navarra Nafarroako Unibrtitata Ecula Suprior d Ingniro Ingniarin Goi Mailako Ekola ASIGNAURA GAIA rmodinámica º CURSO KURSOA oría (30 punto) IEMPO: 45 minuto Cutión 1 (10 punto) FECHA DAA + + = La la 10 cution y criba dntro d la cailla a la drcha d cada cutión V i conidra qu la afirmación vrdadra o F i conidra qu fala. La rputa corrcta puntúan con +1, la incorrcta con -1 y la n blanco no puntúan. La rputa dbn cribir con bolígrafo. V o F 1. La ntropía gnrada cuando un fluido circula por un compror rvribl rfrigrado impr poitiva.. Cuando tinn do fa (líquido y vapor) n quilibrio a una prión dada, la propidad intniva d la fa líquida n dicha mzcla on la mima qu la propidad intniva d líquido aturado a la mima prión. 3. En l modlo d la utancia incompribl, la nrgía intrna función d la prión y tmpratura. 4. El coficint d opración d una bomba d calor impr mayor qu uno. 5. En un ga idal, l calor pcífico a prión contant (c p ) impr mayor qu l calor pcífico a volumn contant (c v ). 6. La tranfrncia d calor ntr un curpo a tmpratura A y otro curpo a tmpratura B (indo A > B ), impr un proco con gnración d ntropía mayor qu cro. 7. Dada una válvula d xpanión (un proco d trangulación) por l qu circula un ga idal. La tmpratura a la alida rá mnor qu a la ntrada. 8. En una cntral térmica i la tmpratura dl agua d rfrigración n l condnador aumnta, l rndiminto d la cntral tndrá a diminuir. 9. Si la tmpratura d la call dond ncuntra l vaporador d una bomba d calor aumnta, l coficint d opración d dicha bomba aumntará también. 10. El calor (Q) una propidad y ólo dpnd d lo tado final inicial.

2 Cutión. (10 punto) Rlln la tabla indicando para cada propidad i u valor aumnta ( ), diminuy ( ) o no cambia (=) n cada uno d lo proco dcrito. (En cada prgunta: 4 rputa corrcta: punto; 3: 1 punto; ó mno: 0 punto) Proco mpratura Prión Entalpía Entropía 1. Condnación iobara d un vapor obrcalntado hata líquido aturado. Enfriaminto lnto d un vapor húmdo n un rcipint rígido 3. Aclración d un ga prfcto n una tobra adiabática irrvribl 4. Etrangulación adiabática d un líquido aturado Rprnt un diagrama - para cada uno d lo proco dcrito, ñalando claramnt la poición d la lína rprntativa (iobara, iotrma, aturación, tc.). ( punto) Proco nº 1 Proco nº Proco nº 3 Proco nº 4

3 Cutión 3. (10 punto) Rlln la tabla indicando para cada propidad i u valor aumnta ( ), diminuy ( ) o no cambia (=) n cada uno d lo proco dcrito, para l air húmdo n proco n flujo tacionario. (En cada prgunta: 4 rputa corrcta: punto; 3: 1 punto; ó mno: 0 punto) Proco 1. Enfriaminto iobaro hata una tmpratura infrior a la d rocío. Mzcla con agua líquida a la mima tmpratura mpratur a Prión d vapor Humdad aboluta Humdad rlativa 3. Mzcla con vapor d agua a la mima tmpratura Rprnt n un diagrama picrométrico (humdad-tmpratura) lo tr proco indicado, partindo dl mimo tado inicial i (indicado n l diagrama). ( punto) w i Para uno d lo tr proco (indiqu cuál), dmutr la variación d la cuatro variabl indicada n l cuadro antrior; apóy para llo n la xprion algbraica o diagrama trmodinámico qu conidr ncario.

4 Univridad d Navarra Nafarroako Unibrtitata Ecula Suprior d Ingniro Ingniarin Goi Mailako Ekola ASIGNAURA GAIA rmodinámica º CURSO KURSOA FECHA DAA IEMPO PARA LOS DOS PROBLEMAS: hora 30 minuto. ANOE LOS RESULADOS EN LOS RECUADROS DE ESA HOJA. Problma 1 (30 punto) Una olla a prión d 4 L d volumn tin una prión d opración d 175 kpa. Contin agua, y por la válvula d guridad fluy continuamnt una cirta cantidad d vapor, mintra aporta calor a vlocidad contant. En un dtrminado momnto (1), obrva qu la maa total d agua contnida n la olla d,4 kg. 40 minuto má tard (), l volumn ocupado por l líquido n la olla ha rducido n 0,6 L. La cción d alida d la válvula d guridad d 8 mm. S pid: (a) Rprnt l proco n un diagrama P-v, indicando la poición d lo tado 1, y (5 punto). (b) A partir d la xprion gnral dl balanc d nrgía y maa n un volumn d control, de dt vc c c = Q & W& vc + ( h + + gz ) m& ( h + + gz ) m& dm y dt vc = m& dmotrar qu l calor aportado pud calcular con la iguint xprión, i dprcia la vlocidad d alida dl vapor: Q 1 =h (m -m 1 )+(m u -m 1 u 1 ) dond h la ntalpía dl vapor qu al por la pita (5 punto). (c) mpratura d opración d la olla (ºC) (5 punto). (d) Maa d agua qu al por la pita (kg) (5 punto). () Vlocidad mdia d alida dl vapor por la pita (m/). Qué rror (n %) comt n l apartado (b) al dprciar t valor? (5 punto) (f) Potncia calorífica aportada (kw). (5 punto) m& NOA: Si para la rolución ncita Vd. hacr alguna hipóti, indíqula claramnt, y jutifiqu lo motivo. Para la opracion, mpl 4 cifra ignificativa.

5 Univridad d Navarra Nafarroako Unibrtitata Ecula Suprior d Ingniro Ingniarin Goi Mailako Ekola ASIGNAURA GAIA rmodinámica º CURSO KURSOA FECHA DAA IEMPO PARA LOS DOS PROBLEMAS: hora 30 minuto. ANOE LOS RESULADOS EN LOS RECUADROS DE ESA HOJA. Problma (30 punto) S conocn lo iguint dato d una turbina d ga con rgnrador: Entrada dl compror (1): Prión d 100 kpa y tmpratura d 300 K. Salida dl compror (): mpratura d 500 K. La turbina iontrópica. El compror tin un rndiminto iontrópico d 0,8. La tmpratura máxima dl ciclo 100 K. La ficincia dl rgnrador 0,8. El caudal máico kg/ d air (k=1,4; M=9). 4* Rgnrador * Cámara 3 4 Compror urbina S pid: (g) Rprnt l ciclo n un diagrama -, incluyndo lína rprntativa (5 punto). (h) La rlación d comprión, r (5 punto) (i) La potncia nta obtnida n l ciclo (kw) (5 punto) (j) El rndiminto dl ciclo (5 punto) 1 (k) La gnración d ntropía n l rgnrador (kw/k) (5 punto) (l) La variación d ntropía n l compror (kw/k) (5 punto) NOA: Si para la rolución ncita Vd. hacr alguna hipóti, indíqula claramnt, y jutifiqu lo motivo. Para la opracion, mpl 4 cifra ignificativa.

6 Univridad d Navarra Nafarroako Unibrtitata Ecula Suprior d Ingniro Ingniarin Goi Mailako Ekola ASIGNAURA GAIA rmodinámica º CURSO KURSOA FECHA DAA IEMPO PARA LA PRUEBA CON EES: 1 hora 15 minuto. GRABE EL FICHERO DE EXENSIÓN EES EN LA UNIDAD G:\ S tin un ciclo d rfrigración con dobl tapa d comprión qu opra con R-134a. S conocn lo iguint dato: Prión ntrada dl compror 1: 100 kpa mpratura n 1 (alida dl vaporador): 5 grado d obrcalntaminto. Prión alida dl compror 1: 450 kpa Prión ntrada dl compror : 400 kpa Rndiminto iontrópico dl compror 1: 0,8 Rndiminto iontrópico dl compror 1: 0,75 El caudal máico qu circula por l compror 1 : m1 = 1 kg/ El caudal máico qu circula por l compror : m = 1,05 kg/ El tado 3 líquido aturado La prión n l condnador 750 kpa mpratura n 7 (alida dl condnador): 5 grado d ubnfriaminto S pid calcular (cada apartado val,5 punto) a) Entalpía dl R-134a a la ntrada dl compror. b) El COP dl ciclo frigorífico. c) El diagrama p-h dl ciclo. d) Una tabla paramétrica: Hacr qu la prión n tom lo iguint valor: 300, 375, 450, 55, 600 kpa, al mimo timpo hacr qu la prión n 5 tom lo iguint valor: 50, 35, 400, 475 y 550 kpa y calcular n la trcra columna l COP dl ciclo. Hay algún valor d dicha parja d prion qu maximiza l COP dl ciclo?