EJERCICIO 52

Description

Problema 3.141 del Çengel – Boles. Segunda Edición. Página 169.

Problema 3.88 del Çengel – Boles. Cuarta Edición. Página 160.

Una masa de 5 kg de mezcla saturada líquido – vapor de agua está contenida en un dispositivo de cilindro – émbolo a 100 kPa. Al inicio, 2 kg de agua están en la fase líquida y el resto, en la fase de vapor. Después se transfiere calor al agua, y el émbolo que descansa sobre un conjunto de topes, empieza a moverse cuando la presión interior alcanza 200 kPa. La transferencia de calor continúa hasta que el volumen total aumenta 20%. Determine: a) la temperatura inicial y final, b) la masa de agua líquida justo cuando el émbolo empieza a moverse, y c) el trabajo realizado durante este proceso. Muestre también el proceso en un diagrama P – v.

A mass of 5 kg of saturated liquid–vapor mixture of water is contained in a piston–cylinder device at 100 kPa. Initially, 2 kg of the water is in the liquid phase and the rest is in the vapor phase. Heat is now transferred to the water, and the piston, which is resting on a set of stops, starts moving when the pressure inside reaches 200 kPa. Heat transfer continues until the total volume increases by 20 percent. Determine (a) the initial and final temperatures, (b) the mass of liquid water when the piston first starts moving, and (c) the work done during this process. Also, show the process on a P – v diagram.