Exercises
Solve your exercises in two minutes and focus your efforts on understanding thermodynamic systems.
This page contains solved Thermodynamics exercises. They can be used in any teaching and learning environment:
- In lectures for examples and demonstrations.
- In problem-solving sessions as exercises for students to solve using their mobile phones.
- In laboratory sessions to model processes with laboratory data.
- For personal study as self-study material.
DATOS
R-134A
Estado
Presión 1 bar
Temperatura 300 K
RESOLVER
Tablas del libro Moran-Shapiro
Entalpía ?
Entropía ?
Tablas del libro Sonntag-Bognakke
Entalpía ?
Entropía ?
DATOS
Aire (Gas perfecto)
Masa 3 kg
Estado inicial
Presión 10 bar, Temperatura 900 K
Proceso
Adiabático
Estado final
Presión 1 bar
RESOLVER
Cilindro-pistón
Trabajo realizado ?
Turbina
Trabajo realizado ?
DATOS
Presión 1 bar
Temperatura 500 K
RESOLVER
Agua (Sustancia real)
Volumen específico ?
Agua (Gas ideal)
Volumen específico ?
DATOS
Ciclo Joule-Brayton
Aire
Masa 3 kg/s
Entrada al compresor
Presión 1 bar, Temperatura 300 K
Entrada a la turbina
Presión 10 bar, Temperatura 900 K
RESOLVER
Trabajo de la turbina ?
Rendimiento del ciclo ?
DATOS
Cilindro-piston
Aire (Gas ideal)
Masa 1.2 kg
Estado inicial
Presión 101 kPa, Temperatura 20 ºC
Proceso
Isóbaro
Estado final
Incremento de volumen 0.5 m³
RESOLVER
Trabajo ?
Calor ?
DATOS
Depósito rígido
Agua / Vapor
Masa 2 kg
Estado inicial
Temperatura 180 ºC, Título de vapor 0.2
Proceso
Isócoro
Estado final
Presión 55 bar
RESOLVER
Temperatura final ?
Calor ?
DATOS
Cilindro-pistón
N₂ (Gas ideal)
Masa 2.2 kg
Estado inicial
Presión 100 kPa, Temperatura 25 ºC
Proceso
Politrópico, n 1.3
Estado final
Presión 300 kPa
RESOLVER
Trabajo ?
Calor ?
DATOS
Cilindro-pistón
Agua / Vapor
Masa 1.5 kg
Estado inicial
Presión 2 atm, Título de vapor 1.0
Proceso
Isóbaro
Estado final
Volumen específico 0.25 m³/kg
RESOLVER
Temperatura ?
Calor ?
Masa condensada ?
DATOS
Cilindro-pistón
Aire (Gas ideal)
Masa 1.4 kg
Estado 1 inicial
Presión 10 bar, Temperatura 380 ºC
Proceso 1-2
Adiabático
Estado 2
Presión 3 bar
Proceso 2-3
Isotermo
Estado 3 final
Volumen final = Volumen inicial
RESOLVER
Presión final ?
Trabajo total ?
DATOS
Turbina de vapor
Agua
Masa 1.28 kg/s
Estado de entrada
Presión 60 kPa, Temperatura 400 ºC
Proceso
Adiabático
Estado de salida
Presión 0.1 bar
RESOLVER
Temperatura de salida ?
Trabajo ?
DATOS
Compresor
Aire
Masa 0.05 kg/s
Estado de entrada
Presión 100 kPa, Temperatura 30 ºC
Proceso
Adiabático
Estado de salida
Presión 6 bar
RESOLVER
Temperatura de salida ?
Trabajo ?
DATOS
Bomba de agua
Aire
Masa 15 kg/s
Estado de entrada
Presión 1 bar, Temperatura 20 ºC, Altura 0 m
Proceso
Adiabático
Estado de salida
Presión 13.6 bar, Altura 10 m
RESOLVER
Temperatura de salida ?
Trabajo ?
DATOS
Tobera de vapor
Vapor de agua
Masa 5 kg/s
Estado de entrada
Presión 30 bar, Temperatura 360 ºC, Velocidad 12 m/s
Proceso
Desconocido
Estado de salida
Presión 10 bar, Velocidad 140 m/s
RESOLVER
Área de salida ?
DATOS
Difusor
Aire (Gas ideal)
Masa 1.7 kg/s
Estado de entrada
Presión 100 kPa, Temperatura 130 ºC, Velocidad 230 m/s
Proceso
Calor -7.9 kW
Estado de salida
Presión 120 kPa, Temperatura 148 ºC
RESOLVER
Velocidad de salida ?
DATOS
Válvula de estrangulación
R-134a
Masa 0.12 kg/s
Estado de entrada
Presión 10.5 bar, Temperatura 34 ºC
Proceso
Isoentálpico, Calor 0 kW
Estado de salida
Presión 1.2 bar
RESOLVER
Temperatura de salida ?
Título de vapor en la salida ?
Incremento de entropía ?
DATOS
Generador de vapor
Agua / Vapor
Masa 12 kg/s
Estado de entrada
Presión 80 kPa, Temperatura 120 ºC
Proceso
Isóbaro
Estado de salida
Temperatura 500 ºC
RESOLVER
Calor ?
DATOS
Condensador de vapor
R-134a
m 0.032 kg/s
Estado de entrada
Presión 10 bar, Temperatura 64 ºC
Proceso
Incremento de presión -0.25 bar
Estado de salida
Presión 9.75 bar, Temperatura 32 ºC
RESOLVER
Calor ?