El vapor saturado a 100°C se calienta a 400°C. Emplee las tablas de vapor para determinar:
a) la alimentación de calor necesaria (J/s) si una corriente continua que fluye a 100kg/s sufre el proceso a presión constante.
b) la alimentación de calor necesaria (J) si 100kg se someten al proceso en un recipiente de volumen constante.
Respuestas
a) La alimentación de calor necesaria a presión constante es Q = 605*10⁵ J/s
b) a volumen constante es Q = 459*10⁵ J/s
Explicación paso a paso:
Datos del enunciado:
Vapor saturado
Te = 100°C
Ts = 400°C
m = 100kg/s
A.- presión constante
Considerando P a 1atm, nos vamos a las tablas de propiedades termodinámicas para hallas las entalpias:
(100°C - 1atm) he = 2676 kJ/kg
(400°C - 1atm) hs = 3278 kJ/kg
Al tratarse de un proceso de flujo permanente se conserva la energía, aplicando la primera ley de la termodinámica nos queda que:
Q + W = m(hs -he) + ∑ΔEp + ∑ΔEk
∑ΔEp = 0 No existe variacion de latura
∑ΔEk = 0 Flujo permanente
W = 0 (No hay presencia de trabajo en el enunciado)
Q = 100kg/s (3278 kJ/kg - 2676 kJ/kg)
Q =60200kJ/kg * 1000J/1kJ
Q = 605*10⁵ J/s
B.- Volumen constante
Q + W = m(us -ue) + ∑ΔEp + ∑ΔEk
∑ΔEp = 0 No existe variacion de latura
∑ΔEk = 0 Flujo permanente
W = 0 (No hay presencia de trabajo en el enunciado)
En tabla ubicamos:
400°C - 1 atm
- us = 2966kJ/kg (Por interpolacion)
100°C - 1atm
- ue = 2507 kJ/kg
Q = 100kg/s (2966 kJ/kg - 2507 kJ/kg)
Q =45900kJ/kg * 1000J/1kJ
Q = 459*10⁵ J/s