Question

Un tanque rígido contiene 10kg de agua a 100°C y a 101.42 kPa con una calidad de 0.7. Al

agua se le suministra calor hasta que este existe como vapor saturado. Determinar la

temperatura y presión a la que el fluido en el tanque se evapora por completo. Determinar el

cambio de volumen total, cambio de entalpia total y cambio de Energía Interna total. Muestre

el proceso en un diagrama T-v.​

Answer 1

El valor del cambio del volumen es nulo

ΔV = 0m³

asi como el cambio de entalpia y energia interna es

Δh = 694.123 kJ/kg

Δu = 639.2535 kJ/kg

Explicación:

Primeramente nos dirigimos a tabla de propiedades termodinamicas del agua a 100°C

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• vf = 0.001043 m³/kg
• vg = 1.6720m³/kg
• hf =  419.17 kJ/kg
• hfg = 2256.4 kJ/kg
• uf = 419.06 kJ/kg
• ufg = 2087 kJ/kg

Calculamos el volumen especifico

v = vf + xvfg

v = 0.001043 m³/kg + 0.7(1.6720m³/kg - 0.001043 m³/kg )

v = 1.1707 m³/kg

Volumen

V  =mv

V = 10kg * 1.1707 m³/kg

V = 11.707 m³

Entalpia y energia interna

h = 419.17 kJ/kg + 0.7*2256.4 kJ/kg

h = 1998.65 kJ/kg   Entalpia

u = 419.06 kJ/kg + 0.7*2087 kJ/kg

u = 1879.96 kJ/kg   Energia interna

El estado final el volumen especifico es vg = v = 1.1707 m³/kg, interpolamos

• T = 111.115 °C
• P = 149.136 kPa
• ug = u2 = 2518.9495 kJ/kg Vapor saturado

• hg = h2 = 2692.773  kJ/kg Vapor saturado

ΔV = 0m³

Δh = 694.123 kJ/kg

Δu = 639.2535 kJ/kg