Universidad de Pamplona Facultad de Ingeniería y Arquitectura Taller 2. Flotabilidad, propiedades y balance de energía en sistemas cerrados. Materia: Termofluidos 168117 Profesor: Nury Audrey Nieto Garzón nury.nietogar@unipamplona.edu.co Fecha: 29-10-22 Resuelva los siguientes ejercicios basados en los conceptos estudiados en los capítulos 2 y 3 de la materia. En la solución de los ejercicios, por favor incluya los procedimientos. El taller puede ser desarrollado en grupos de tres alumnos. La entrega del taller será el día de la prueba 2. 1. Una barra redonda de madera uniforme de 5 m de longitud de la Figura 1 está unida en la parte inferior por un cable. Determine (a) la tensión en el cable y (b) la densidad de la madera. Figura 1. Barra de madera parcialmente sumergida, problema 1. 2. Un sistema que consta de 2 kg de H2O se somete a un ciclo compuesto por los siguientes procesos: Proceso 1–2: Calentamiento a presión constante p1 = 1200 kPa desde el estado de vapor saturado. Proceso 2–3: Enfriamiento a volumen constante hasta p3 = 600 kPa, T3 = 165 °C. Proceso 3–4: Compresión isotérmica con Q34 = - 1600 kJ. Proceso 4–1: Calentamiento a volumen constante. Dibuje el ciclo en los diagramas T–v y p–v. Compruebe que en un ciclo se cumple que: Qneto = Wneto Universidad de Pamplona Facultad de Ingeniería y Arquitectura 3. Un dispositivo de pistón-cilindro contiene 0,8 kg de nitrógeno inicialmente a 100 kPa y 27 °C. El nitrógeno ahora se comprime lentamente en un proceso politrópico durante el cual pv1,3 = constante hasta que el volumen se reduce a la mitad. a) Determine el trabajo realizado y la transferencia de calor para este proceso. b) Grafique el proceso descrito en el problema en un diagrama p-v. c) Investigue el efecto del exponente politrópico n sobre el trabajo de frontera y la transferencia de calor. Para ello, varíe el exponente politrópico de 1,1 a 1,6 y recalcule el trabajo de frontera y la transferencia de calor. d) Grafique el trabajo de frontera y la transferencia de calor en función del exponente politrópico y analice los resultados. Para desarrollar el punto 3, puede usar Excel, EES o cualquier herramienta de cálculo para realizar los gráficos y los cálculos para los diferentes valores de n.
