Estudiante 3 60 °C
Un cilindro rígido contiene 10 Kg de líquido y 4 kg de vapor de agua a la temperatura indicada, determine:
a. La calidad del sistema
b. La presión a la cual coexiste el equilibrio en Kpa
c. Volumen especifico m3/kg, energía interna kJ/kg y entalpía promedio en kJ/kg d. Volumen de líquido, volumen de vapor y volumen total del recipiente en m3
Respuestas a la pregunta
Para la mezcla dada en el cilindro rigido se tiene que
la calidad es de X = 28.7%
la presión a la cual coexisten P@50° = 12.325 kPa
El volumen especifico es v = 2.8781 m³/kg
la energía especifica u = 850.31 kJ/kg
la entalpia es de h = 892.96 kJ/kg
el volumen de la mezcla Vt = 48.114 m³
del liquido Vf= 0.01012 m³ y del vapor Vg= 48.104 m³
Explicación paso a paso:
Para resolver este problema debemos usar las tablas de propiedades termodinámicas del agua
cabe destacar que el subindice f hacia referencia a liquido saturado y el inciso hace referencia a vapor saturado
a 50° las propiedades de la mezcla son
- vf = 0.001012 m³/kg
- vg = 12.026 m³/kg
- uf = 209.33 kJ/kg
- ug = 2442.7 kJ/kg
- hf = 209.34 kJ/kgK
- hg = 2591.3 kJ/kgK
- P@50° = 12.325 kPa
Calidad de la mezcla
X = Masa vapor/ Masa total * 100
X = 4kg / (4 + 10)kg * 100
X = 28.7%
Volumen especifico
v = vf + x (vg - vf)
v = 0.001012 m³/kg + 0.287 (12.026 m³/kg - 0.001012 m³/kg)
v = 2.8781 m³/kg
Energía especifica
u = 209.33 kJ/kg + 0.287 (2442.7 kJ/kg - 209.33 kJ/kg)
u = 850.31 kJ/kg
Entalpia Especifica
h = 209.34 kJ/kgK + 0.287 (2591.3 kJ/kgK - 209.34 kJ/kgK)
h = 892.96 kJ/kg
Volumen de la mezcla
V = vfm
V = 0.001012 m³/kg * 10kg
Vf= 0.01012 m³
V = 12.026 m³/kg * 4kg
Vg= 48.104 m³
Vt = 0.01012 m³ + 48.104 m³
Vt = 48.114 m³
