EQUILIBRIO DE FASES
DR. ERBIN G. UC CAYETANO
ADA 1. Procesos termodinámicos
Instrucción. En los equipos previamente formados, resuelva los siguientes ejercicios
pares o impares según tu número de equipo (si es número par, los pares y si es impar,
los impares). Entrega en un único documento en PDF tus respuestas, incluye una portada
con los nombres de los integrantes del equipo.
1. Un recipiente cerrado y rígido contiene 1 kg de vapor de agua a 0.8 MPa y 200 °C. el
recipiente se calienta hasta que la presión es de 1.5 MPa. Encuentra la temperatura final y
la cantidad de calor suministrada.
2. Un recipiente cerrado y rígido tiene una capacidad de 1 m3 y contiene vapor de agua 300
kPa con una calidad de 90 %. Si se suministra calor hasta que la presión es de 375 kPa,
calcula la temperatura final y la cantidad de calor suministrada.
3. 1 kg de vapor de agua a 750 kPa y 250 °C se enfría a presión constante hasta que su
entalpía final es de 1350 kJ/kg. Calcula el calor y el trabajo asociados.
4. Vapor de agua a 2600 kPa y calidad de 90 % se calienta a presión constante hasta 475 °C.
Determina la cantidad de calor y de trabajo que se requiere por kg.
5. Una combinación cilindro – pistón contiene 1 kg de vapor a 800 kPa y 200 °C. Si se somete
a una expansión isotérmica reversible hasta 150 kPa, calcula la cantidad de calor que
absorbe el sistema.
6. Cinco kilogramos de vapor, inicialmente a 1.5 bar de presión y 150 °C, se comprimen
isotérmica y reversiblemente en un dispositivo cilindro – pistón hasta que el vapor se satura.
Calcula la cantidad de calor y la cantidad de trabajo para el proceso.
7. Un vapor a 2100 kPa y 260 °C se expande a entalpía constante (como en un proceso de
estrangulamiento) hasta 125 kPa. ¿Cuál es la temperatura del vapor en su estado final y cuál
es su cambio de entropía? ¿Cuáles serían la temperatura final y el cambio de entropía para
un gas ideal?
8. Un recipiente rígido contiene 0.014 m3 de vapor saturado en equilibrio con 0.021 m3 de
agua como líquido saturado a 100 °C. Se transfiere calor al recipiente hasta desaparecer una
de las fases y sólo queda una de ellas. ¿Qué fase (líquido o vapor) permanece y cuáles son
su temperatura y presión? ¿Cuánto calor se transfiere en el proceso?
9. Problema 6.41, Cap. 6 libro Smith, Van Ness, Abbott.
10. Problema 6.42, Cap. 6 libro Smith, Van Ness, Abbott.