UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOMECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA
Taller1
Termodinámica II 23059_2023_11
Profesor: Juan Pablo Flórez Mera PhD.
jpflorez@uis.edu.co
1. Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene 6 kg de H2 y 21 kg de N2 a 160 K y 5 MPa. Ahora
se transfiere calor al dispositivo y la mezcla se expande a presión constante hasta que la
temperatura se eleva a 200 K. Determine la transferencia de calor y el cambio de entropía
total durante este proceso usando la ley de Amagat.
2. Las fracciones másicas de una mezcla de gases son 15 por ciento de nitrógeno, 5 por ciento
de helio, 60 por ciento de metano y 20 por ciento de etano. Esta mezcla está confinada en
un recipiente rígido bien aislado de 4 m3, a 150 kPa y 30 °C. Se hace girar una rueda de paletas
en el recipiente hasta que se haya realizado un trabajo de 200 kJ sobre la mezcla. Calcule la
presión y la temperatura final de la mezcla.
3. Una mezcla de gases de hidrocarburos está compuesta de 60 por ciento de metano, 25 por
ciento de propano y 15 por ciento de butano (por peso). Esta mezcla se comprime de 100
kPa y 20 °C a 1000 kPa en un compresor reversible, isotérmico, de flujo estacionario. Calcule
el trabajo y la transferencia de calor para esta compresión por unidad de masa de la mezcla.
4. Entran etano (C2H6) a 15 °C y 300 kPa y metano (CH4) a 60 °C y 300 kPa a una cámara
adiabática de mezclado. El flujo másico de etano es de 6 kg/s, que es el doble del flujo másico
del metano. Determine a) la temperatura de la mezcla, y b) la tasa de generación de entropía
durante este proceso, en kW/K.