EJERCICIOS DE EXERGIA TERMODINAMICA

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- Un distribuidor comercial anuncia que acaba de recibir un embarque de calentadores de resistencia eléctrica que tienen una eficiencia de 100 por ciento y que son para edificios residenciales. Suponiendo una temperatura interior de 21 °C y otra exterior de 10 °C, determine la eficiencia según la segunda ley de estos calentadores.

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Solucion

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- Dos recipientes de volumen constante, cada uno lleno con 30 kg de aire, tienen temperaturas de 900 K y 300 K (Fig. 8-41). Una máquina térmica colocada entre los dos recipientes extrae calor del recipiente de alta temperatura, produce trabajo y rechaza calor al recipiente de baja temperatura. Determine el trabajo máximo que la máquina térmica puede producir, y las temperaturas finales de los recipientes. Suponga calores específicos constantes a temperatura ambiente.

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Solución

Suponemos que el aire es un gas ideal con calores específicos constantes a temperatura ambiente

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SUMIDERO

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- El vapor de agua entra en una turbina en forma estacionaria a 3 MPa y 450°C a una razón de 8 kg/s, y sale a 0.2 MPa y 150 °C (Fig. 8-45). El vapor pierde calor hacia el aire de los alrededores a una tasa de 300 kW y el cual se halla a 100 kPa y 25 °C, mientras que los cambios en las energías cinética y potencial son insignificantes. Determine a) la salida de potencia real, b) la salida de potencia máxima posible, c) la eficiencia según la segunda ley, d) la exergía destruida y e) la exergía del vapor en las condiciones de entrada.

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Solución

Suponemos que en este proceso de flujo estacionario porque no hay cambio con el tiempo en cualquier punto, por lo tanto y , las energía cinetica y potencial son insignificantes[pic 68][pic 69]

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=0[pic 73]

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=5072kW

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