GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (GR. 1, 4) CURSO 2013

GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (GR. 1, 4)
Enunciados de problemas de Termodinámica Técnica
CURSO 2013-2014
Conceptos fundamentales y termometría
1.1.- La tabla adjunta presenta una serie de propiedades del vapor de agua sobrecalentado a
dos presiones diferentes. A partir de estos datos, utilice la interpolación lineal para obtener las
propiedades de dicho fluido en las siguientes condiciones:
a) El volumen específico en m3/kg a una presión de 2 bar y una temperatura de 230 ºC
b) La temperatura en ºC a una presión de 250 kPa siendo el volumen específico de 1,85
m3/kg
c) La temperatura en K a una presión de 1.8 bar siendo la energía interna específica de 2620
kJ/kg
1.2.- La resistencia de un hilo de platino es de 11.000 Ω en el punto de solidificación del agua,
15,247 Ω en el punto de ebullición del agua y 27,949 Ω en el punto de solidificación del zinc
(419,51 ºC). Hallar las constantes A y B de la siguiente ecuación, y representar R en función de
t en el intervalo 0 ºC a 660 ºC.
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1.3.- El valor límite cuando la cantidad de un gas contenida en un volumen constante tiende a
cero del cociente de presiones de dicho gas correspondientes al punto de ebullición normal y al
punto triple del agua resultó ser de 1.36605. ¿Cuál es la temperatura de gas ideal del estado
de ebullición del agua?
1.4.- La tabla adjunta contiene los valores de la presión p, de un gas encerrado en el depósito
de un termómetro de volumen constante a una temperatura desconocida θ, para una serie de
valores de la presión del gas correspondientes al punto triple del agua p3. Se pide determinar la
temperatura θ desconocida, en la escala de los gases perfectos con una precisión de 0,01 K.
p3 (mmHg)
1000,00
800,00
500,00
200,00
100,00
p (mmHg)
1296,02
1036,86
648,11
259,30
129,66
1.5.- La temperatura de ebullición del agua a nivel del mar es de 100 ºC y disminuye
aproximadamente 3 ºC por cada 1000 m de aumento en altitud. Exprese en grados Kelvin,
Rankine y Fahrenheit la temperatura a la que cuece el agua de una olla situada a 2500 m de
altitud.
1.6.- Un manómetro de columna de líquido se emplea para medir la presión del gas contenido
en un recipiente. El fluido que se emplea tiene una densidad relativa de 0.87 y la altura de la
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columna del manómetro es de 60 cm. Si la presión atmosférica del es de 0.94 atm, se pide
determinar la presión (en psia) a la que está sometido el gas. (1 psi = 6894.8 Pa)
1.7.- El dispositivo cilindro-pistón del compresor de una máquina frigorífica contiene 1 kg de
refrigerante que es comprimido desde el estado inicial a 2 bar y con un volumen específico de
83.54 cm3/kg, hasta un estado final a 10 bar y un volumen específico de 21.34 cm3/kg. El
proceso de compresión tiene lugar de acuerdo a la relación p·vn=constante. Calcule el valor de
la constante n.
1.8.- Los dos depósitos de la figura siguiente contienen aire. Se observa que el manómetro A
se encuentra dentro del depósito B y su lectura es de 1.4 barg. Para determinar la presión en el
depósito B se dispone de un manómetro de columna de mercurio. Con los datos del diagrama,
se pide calcular en bar las presiones absolutas en el interior de cada uno de los depósitos. Se
sabe que la presión atmosférica es de 101 kPa.
Fuente: Moran, Shapiro. Fundamentos de Termodinámica Técnica