Question

Realizar el siguiente Ejercicio. 1.- Un gas tiene un flujo de 1,5 Kg /s el mismo realiza un trabajo en una turbina de vapor, donde su presión y volumen inicial es de 5,5Kg/m2 y 2 m3/Kg y final de 2,5Kg/m2 y 7m3/kg. La energía interna disminuye en 60 Kcal/Kg, considera que la velocidad inicial del fluido es de 2 m/s y la final es de 4m/s, así como la cantidad de calor transferido al medio es de 175KJ/s. Desprecie la variación de altura entre la entrada y salida del sistema. a) Determine el trabajo técnico exprese el resultado en KJ/ s.​

Answer 1

El trabajo técnico efectuado por el gas es de $76,04\frac{kJ}{s}$.

Explicación:

Si en la turbina de vapor el gas transfiere en total 175 kJ de calor por segundo y su variación de energía interna es de 60 kcal por segundo, pasando este último valor a KJ queda:

$\Delta U=60\frac{kCal}{s}.\frac{4,184kJ}{kCal}=251,04\frac{kJ}{s}$

Como todos los flujos de calor son por segundo, podemos aplicar el primer principio de la termodinámica para calcular el trabajo efectuado:

$Q=W+\Delta U\\\\W=Q-\Delta U=-175\frac{kJ}{s}-(-251,04\frac{kJ}{s})=76,04\frac{kJ}{s}$