UNTVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMAFACULTAD DE IruGEIIIERIA MECANICALICENCIATURA EN INGENIERiA CIWL

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! - iProfesor: $etrel-1$ilvera!Asig n atu ra : Termodinim.lca.

filombre;C6dula:

EXAME.N PARCIAL_#_z

1. Considere el sistema mostrado para obiener agua sirnple a partir de agua saladamediante ei siguiente proceso El agua salada es bombeada I pasa a trav6s de unintercambiador cie contacto indirecto en el cual recibe algo de calor y es precalentada,luego entra a un calentador el€ctrico del cual sale a 300"F, posteriormente pasa por unav6lvula para expandirse en un evaporador instantdneo adiabdtico a 14,7 psia, en 6ste elagua salada l iquida es separada del vapor de agua, el cltal pa$a a trav6s delintercambiador de contacto indirecto para ceder calor hasta condensarse y salir aI00"F en forma de agua simple l iquida. Considere que las propiedades del aoua saladason aproximadas con las de agua simple y deterrnine:

La cantidad relaiiva de agua purificada a la canticlad de agua saladasuministrada (mz / mr)El calor transferido en el calentador electrico expresado en BTU/lb* de aguasalada suministrada.

c) Eltrabajo de la bornba expresado en BTU/lbn de agua salada suministrada.

INTERCAMBIADORDF CALOR

EVAPORADORINSTANTANEO

Agua s imp le l iqu ida

.Agua salada l iqu ida14 7 psia

4 J

h \

CALENTADOR

2. La figura muestra el esquema de un sistema de refrigeraeidn de dos "tupas, en Jly"ll"^r^Tryr"-r_S" f* presi6n maneja un flujo ;;J; ;" 0.25 Kg/ses de Rr34a.EI refrigerante sate de este "o*preso, a 60"ir y g00 iG, il;" ;# io, ,ncondensador y sigue a travds de una vrilwla poro i, a una c[mara acliab6tica eisob6rica- donde el lfquido saturado es separado del vapor saturaclo peir gravetlacl auna presi6n de 320 Kpa' El liquicto saturado que sale de la c6rnaru iuru a otrav6lvula y sigue a travds der evaporador don.le ra presi6n es r 40 Kpa.Posterionnente, el Rl34a fluye a trav€s clel compresor de baja prcsi6n para salir a40"ci y seguir a un intercambiatior de conlacto directo donde se mezcla con el vaporsaturado proveniente de la cii!'nara y de alli pasa nuevarnente hacia el cornpresor 6ealta presi6n. Determine:

a) El flujo masico en Kg/seg. de Rr 34aenla etapa inferior.b) La potencia consumida por catla compresor en KW.c) EI flujo de calor en el evaporador en KJ/seg.

Vdlvula deexpansi6n

V{lvula deexpansi6rr

v.E'' "l;ig"ient" ri*t"*" r. p*d** 40S0o KglG;"rp"."" r" ""ra.* , sMPa y 500'c; Iuego el vapor se expande adiahiticnmente hasta 2 Mpa en Entwbina de alta presi6n. Una fracci6n sle este vapor pasa por un intercambiadorde calor de contacto directo, mientras que el resto pasa a travis de una turbina debaja presi6n, de la cual sale hacia el condensador a 50 KPa Posteriormente. labomba "1" im.Fntlsa el condensado hacia el interc-arnbiador en dtrnde se mezclacon la corriente de vapor previamente exfraido de la turbina; este nuevocondensado es impulsado por la bornba "'2" haaia la caldera de manera que elsistema funciona en condiciones de flujo estable, estado estable y de maneratotalmente reversible. Determine:

a. La potencla desarrollada por la turbina en MW.b. La potencia consumida por cada bomba en KW.c' El calor adicionado en MW en la caldera y la temperatura promedio del

horno en la caldera en qC.

d' El calor cedido en MW en el conclensador y la temperatura promedi6 delmedio de enfriamiento en "C.

e' La eficiencia mrixima del ciclo y la eficiencia en las condicionesacfuales' v4(2tt' so'ht'-'&'

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