c13termoyunus abril 28, 2022 13-114 Una mezcla de gases ideales de helio y argón con fracciones másicas idénticas entra a una turbina a 1.500 K y 1 MPa, a razón de 0.12 kg/s, y se expande isentrópicamente a 100 kPa. La producción de potencia de la turbina es a) 253 kW b) 310 kW c) 341 KW d ) 463 kW e) 550 kW
c13termoyunus abril 28, 2022 13-112 Un compartimiento de un recipiente rígido aislado contiene 2 kmol de CO2 a 20 °C y 150 kPa, mientras el otro compartimiento contiene 5 kmol de H2 a 35 °C y 300 kPa. Ahora se quita la mampara entre los dos gases, y éstos forman una mezcla homogénea de gases ideales. La temperatura de la mezcla es a) 25 °C b) 29 °C c) 22 °C d ) 32 °C e) 34 °C
c13termoyunus abril 28, 2022 13-113 Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene una mezcla de gases ideales de 3 kmol de gas He y 7 kmol de gas Ar a 50 °C y 400 kPa. Ahora se expande el gas a presión constante hasta que su volumen se duplica. La cantidad de transferencia de calor a la mezcla de gases es a) 6.2 MJ b) 4.2 MJ c) 27 MJ d ) 10 MJ e) 67 MJ
c13termoyunus abril 28, 2022 13-110 Una mezcla de gases ideales consiste en 3 kg de Ar y 6 kg de CO2. La mezcla se calienta ahora a volumen constante de 250 K a 350 K. La cantidad de calor transferida es a) 374 kJ b) 436 kJ c) 488 kJ d ) 525 kJ e) 664 kJ
c13termoyunus abril 28, 2022 13-111 Una mezcla de gases ideales consiste en 60 por ciento de helio y 40 por ciento de argón, a base másica. La mezcla se expande ahora isentrópicamente en una turbina, de 400 °C y 1.2 MPa a una presión de 200 kPa. La temperatura de la mezcla a la salida de la turbina es a) 56 °C b) 195 °C c) 130 °C d ) 112 °C e) 400 °C
c13termoyunus abril 28, 2022 13-108 Un recipiente rígido está dividido en dos compartimientos por una mampara. Un compartimiento contiene 3 kmol de N2 a 400 kPa, y el otro contiene 7 kmol de CO2 a 200 kPa. Ahora se quita la mampara y los dos gases forman una mezcla homogénea a 250 kPa. La presión parcial de N2 en la mezcla es a) 75 kPa b) 90 kPa c) 125 kPa d ) 175 kPa e) 250 kPa
c13termoyunus abril 28, 2022 13-109 Un recipientte rígido de 80 L contiene una mezcla de gases ideales de 5 g de N2 y 5 g de CO2 a una presión y una temperatura especificadas. Si el N2 se separara de la mezcla y se almacenara a la temperatura y la presión de la mezcla, su volumen sería a) 32 L b) 36 L c) 40 L d) 49 L e) 80 L
c13termoyunus abril 28, 2022 13-106 Una mezcla de gases ideales consiste en 2 kmol de N2 y 6 kmol de CO2. La fracción másica de CO2 en la mezcla es a) 0.175 b) 0.250 c) 0.500 d ) 0.750 e) 0.875
c13termoyunus abril 28, 2022 13-107 Una mezcla de gases ideales consiste en 2 kmol de N2 y 4 kmol de CO2. La constante del gas aparente de la mezcla es a) 0.215 kJ/kg K b) 0.225 kJ/kg K c) 0.243 kJ/kg K d) 0.875 kJ/kg K e) 1.24 kJ/kg K
c13termoyunus abril 28, 2022 13-104 Usando el software EES (u otro), escriba un programa para determinar el cambio de entropía de una mezcla de tres gases ideales cuando se conocen las fracciones de masa y las otras propiedades de los gases constituyentes. Corra el programa para un caso muestra y dé los resultados.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-105 Una mezcla de gases ideales cuya masa molar aparente es de 20 kg/kmol consiste en N2 y otros tres gases. Si la fracción molar de nitrógeno es de 0.55, su fracción másica es a) 0.15 b) 0.23 c) 0.39 d ) 0.55 e) 0.77
c13termoyunus abril 28, 2022 13-102E Las fracciones másicas de una mezcla de gases son de 15 por ciento nitrógeno, 5 por ciento de helio, 60 por ciento de metano y 20 por ciento de etano. Esta mezcla se expande de 400 psia y 500 °F a 20 psia en una turbina adiabática de flujo uniforme con 85 por ciento de eficiencia isentrópica. Calcule la eficiencia de la segunda ley y la destrucción de exergía durante este proceso de expansión. Considere T0 = 77 °F.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-103 Usando el software EES (u otro), escriba un programa para determinar las fracciones molares de los componentes de una mezcla de tres gases con masas molares conocidas cuando las fracciones másicas se conocen, y para determinar las fracciones másicas de los componentes cuando se conocen las fracciones molares. Corra el programa para un caso de muestra y dé los resultados.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-101 Una corriente estacionaria de una mezcla equimolar de N2 y CO2 a 120 kPa y 27 °C se debe separar en gases N2 y CO2 a 120 kPa y 27 °C. Determine el trabajo mínimo necesario por unidad de masa de la mezcla para realizar este proceso de separación. Suponga T0 = 27 °C.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-100 Una mezcla de 75 por ciento de dióxido de carbono y 25 por ciento de metano, a base molar, se expande a través de una turbina, de 1.300 K y 1 000 kPa a 100 kPa. El flujo volumétrico a la entrada de la turbina es de 180 L/s. Determine la tasa de trabajo que realiza la mezcla usando a) aproximación de gas ideal, y b) regla de Kay.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-98 Calcule el trabajo total y la transferencia de calor que se necesitan para triplicar la presión inicial de la mezcla del problema 13-97 cuando se calienta en el dispositivo de cilindro-émbolo equipado con resorte.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-99 Un recipiente rígido contiene una mezcla de 4 kg de He y 8 kg de O2 a 170 K y 7 MPa. Ahora se transfiere calor al recipiente, y la temperatura de la mezcla se eleva a 220 K. Tratando el He como gas ideal y el O2 como gas no ideal, determine a) la presión final de la mezcla, y b) la transferencia de calor.
c13termoyunus abril 28, 2022 13-97 El dispositivo de cilindro-émbolo del problema 13-96 se llena con una mezcla cuya masa es de 55 por ciento de nitrógeno y 45 por ciento de dióxido de carbono. Inicialmente, esta mezcla está a 200 kPa y 45 °C. El gas se calienta hasta que el volumen se ha duplicado. Calcule el trabajo total y la transferencia de calor para este proceso
c13termoyunus abril 28, 2022 13-96 Un dispositivo de cilindro-émbolo actuado por resorte contiene una mezcla de gases cuyas fracciones de presión son: 25 por ciento de Ne, 50 por ciento de O2 y 25 por ciento de N2. El diámetro del pistón y el resorte se seleccionan para este dispositivo de tal manera que el volumen es de 0.1 m^3 cuando la presión es de 200 kPa, y 1.0 m^3 cuando la presión es de 1 000 kPa. Inicialmente, el gas se agrega a este dispositivo
c13termoyunus abril 28, 2022 13-95 Una mezcla de gases ideales tiene una relación de calores específicos de k = 1.35, y un peso molecular aparente de M 32 kg/kmol. Determine el trabajo, en kJ/kg, que se necesita para comprimir isentrópicamente la mezcla en un sistema cerrado de 100 kPa y 20 °C a 1.000 kPa
