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UNIDAD 1: FASE 3 - DESARROLLAR Y PRESENTAR PRIMERA FASE SITUACIÓN PROBLEMA

PRESENTADO POR: Carmen Maritza Gómez Vargas COD: 1.075.667.979

GRUPO: 358002_2

TUTORA: Ana Ilva Capera

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD ESCUELA DE CIENCIAS, AGRICOLAS PECUARIAS Y MEDIO AMBIENTALES CCAV ZIPAQUIRA 27-03-2019

1. Realice las siguientes conversiones de unidades: a. Convertir 1300BTU/lb a kJ/kg 1 𝐵𝑇𝑈 → 1.055056 𝑘𝐽 1𝑙𝑏 → 0.453592 𝑘𝑔 1𝐽 → 0.001 𝑘𝐽 1300

𝐵𝑇𝑈 1𝑙𝑏 1.055056 𝑘𝐽 ∗ ( )∗( ) 𝑙𝑏 0.453592 𝑘𝑔 1 𝐵𝑇𝑈 = 𝟑𝟎𝟐𝟑. 𝟖 𝒌𝑱/𝒌𝒈

b. Convertir una cantidad de calor igual a los cuatro últimos dígitos de su cédula de BTU/h a W. 1𝐵𝑇𝑈 = 1.055056 𝑘𝐽 1𝑊 = 1 𝐽/𝑠 7979 7979

𝐵𝑇𝑈 →𝑤 ℎ

𝐵𝑇𝑈 1.055056 𝑘𝐽 1ℎ 1000𝐽 ∗( )∗( )∗( ) ℎ 1 𝐵𝑇𝑈 3600 𝑠 1 𝑘𝐽 = 𝟐𝟑𝟑𝟖. 𝟒𝟏 𝑱/𝒔 = 𝟐𝟑𝟑𝟖. 𝟒𝟏 𝑾

c. Convertir un flujo igual al número de su grupo colaborativo de galones/min a m3/h 𝑔𝑎𝑙 m3 2010157 → 𝑚𝑖𝑛 h 1 𝑔𝑎𝑙 → 3.7854 𝐿 2010157

𝑔𝑎𝑙 3.7854 𝐿 1 𝑚3 60 𝑚𝑖𝑛 ∗( )∗( )∗ ( ) 𝑚𝑖𝑛 1 𝑔𝑎𝑙 1000 𝐿 1ℎ = 𝟒𝟓𝟔𝟓𝟓𝟒. 𝟖𝟗 𝒎𝟑 /𝒉

d. Convertir un flujo de energía igual a su edad en cal/min a J/s 26 26

𝑐𝑎𝑙 𝐽 → 𝑚𝑖𝑛 𝑠

𝑐𝑎𝑙 4.1868 𝑘𝐽 1000𝐽 1𝑚𝑖𝑛 ∗( )∗( )∗( ) 𝑚𝑖𝑛 1 𝑐𝑎𝑙 1 𝑘𝐽 60 𝑠 = 𝟏𝟖𝟏𝟒 𝑱/𝒔

2. Un sistema cerrado realiza un ciclo en el que atraviesa por cuatro estados, complete la siguiente tabla aplicando la Primera Ley de la Termodinámica. PROCESO

Q (kJ)

W (kJ)

ΔU (kJ)

1-2 2-3 3-4 4-1

850 0 -900 0

0 145 0 165

850 -145 -900 -165

PRIMERA LEY DE TERMODINAMICA

𝑸 − 𝑾 = ∆𝐔 SUSTITUIR (1 − 2) ∆U = 850 kJ − 0kJ = 𝟖𝟓𝟎𝐤𝐉 (2 − 3) ∆U = 0 kJ − 145kJ = −𝟏𝟒𝟓𝐤𝐉 (3 − 4) ∆U = −900kJ − 0kJ = −𝟗𝟎𝟎𝐤𝐉 (4 − 1) W = 0kJ − (−165)kJ = 𝟏𝟔𝟓𝐤𝐉 3. Un gas se expande lentamente dentro de un cilindro desde una presión y un volumen de 500kPa y 25L hasta un volumen que será asignado por su tutor, si se cumple la siguiente relación: PV= c, donde c es una constante, determine el trabajo involucrado en la expansión en kJ. Datos 𝑃 = 500 𝑘𝑝𝑎 𝑉1 = 25 𝐿 𝑉2 = 33 𝐿 CONVERSIÓN DE UNIDADES 1000𝐿 → 1 𝑚3 25 𝐿 (

1𝑚3 ) = 0.025 𝑚3 1000𝐿

33 𝐿 (

1𝑚3 ) = 0.033 𝑚3 1000𝐿

1 𝑘𝑝𝑎 → 10000 𝑝𝑎 10000 𝑝𝑎 500𝑘𝑝𝑎 ( ) = 5.000.000 𝑝𝑎 1 𝑘𝑝𝑎 Formula 𝒘 = 𝒑 ∗ 𝑽𝟏 ∗ 𝐈𝐧

𝑽𝟐 𝑽𝟏 𝑤 = 5.000.000 𝑝𝑎 ∗ 0.025𝑚3 ∗ 𝐼𝑛 (

0.030 𝑚3 ) 0.025 𝑚3

𝑤 = 5.000.000 𝑝𝑎 ∗ 0.025 𝑚3 ∗ 0.1823 𝑤 = 22790.194 𝑝𝑎/𝑚3 𝑤 = 22790.194 𝐽 𝑤 = 22.79 𝑘𝐽 4. Haciendo uso del recurso educativo TermoGraf que se encuentra en el Entorno de Aprendizaje Práctico y cuyo manejo se presentará en una web conferencia, cada estudiante deberá representar en un diagrama PV los siguientes procesos: a) Proceso isobárico b) Proceso isocórico El fluido seleccionado y los estados iniciales y final de cada proceso serán de libre elección, luego de representarlos, se deben reportar en una tabla los siguientes valores para cada estado:    

Presión Volumen Temperatura Entalpía