Termodinámica. Cengel y Boles. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12-77C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 12-77C ¿Son aplicables las relaciones isentrópicas de gases ideales para flujos que atraviesan a) ondas de choque normales, b) ondas de choque oblicuas y c) ondas de expansión de Prandtl-Meyer? Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12-16C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 12-16C En qué medio viaja más rápido una onda de sonido para una temperatura dada: ¿aire, helio o argón? Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12-13C MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 12-13C ¿Es realista considerar que la propagación de las ondas de sonido es un proceso isentrópico? Explíquelo. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12-7 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN. 12-7 Calcule la temperatura de estancamiento y la presión de estancamiento para las siguientes sustancias que fluyen en un ducto: a) helio a 0.25 MPa, 50°C y 240 m/s; b) nitrógeno a 0.15 MPa, 50°C y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-166 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-166 Diseñe un túnel cilíndrico de viento de 1 m de largo cuyo diámetro es de 25 cm, operando a un número de Mach de 1.8. Entra aire atmosférico al túnel de viento a través de una tobera convergente-divergente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-165 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-165 Suponiendo que usted tiene un termómetro y un dispositivo para medir la velocidad del sonido en un gas, explique cómo puede determinar la fracción molar de helio en una mezcla de gases de helio y aire Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-164 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-164  Averigüe si hay un túnel supersónico en su campus universitario. Si hay uno, obtenga las dimensiones del túnel de viento y las temperaturas y presiones, así como el número de Mach en varias ubicaciones durante la operación. ¿Para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-163 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-163 Gases de combustión con k 1.33 entran a una tobera convergente a temperatura y presión de estancamiento de 350 °C y 400 kPa, y se descargan al aire atmosférico a 20 °C y 100 kPa. La menor presión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-162 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-162 Considere el flujo de gas por una tobera convergente-divergente. De las cinco afirmaciones siguientes, seleccione la que es incorrecta: a) La velocidad del fluido en la garganta nunca puede exceder la velocidad del sonido. b) Si la velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-161 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-161 Llega dióxido de carbono a una tobera convergente divergente a 60 m/s, 310 °C y 300 kPa, y sale de la tobera a velocidad supersónica. La velocidad del dióxido de carbono en la garganta de la tobera es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-160 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-160 Llega gas argón a una tobera convergente-divergente con baja velocidad a 20 °C y 120 kPa, y sale de la tobera a velocidad supersónica. Si el área de la sección transversal de la garganta es de 0.015 m2,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-159 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-159 Llega aire a una tobera convergente-divergente con baja velocidad a 12 °C y 200 kPa, y sale de la tobera a velocidad supersónica. La velocidad del aire en la garganta de la tobera es a) 338 m/s b)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-158 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-158 Considere una tobera convergente con una velocidad baja a la entrada y velocidad sónica en el plano de salida. Ahora se reduce a la mitad el diámetro de salida de la tobera mientras que la temperatura y la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-157 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-157 Fluye aire en un túnel de viento a 12 °C y 66 kPa a una velocidad de 230 m/s. El número de Mach del flujo es a) 0.54 m/s b) 0.87 m/s c) 3.3 m/s d) 0.36 m/s…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-156 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-156 Se informa que un avión vuela en aire calmado a 20 °C y 40 kPa a un número de Mach de 0.86. La velocidad del avión es a) 91 m/s b) 220 m/s c) 186 m/s d) 280…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-155 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-155 Fluye aire en un túnel de viento a 25 °C, 80 kPa y 250 m/s. La presión de estancamiento en la sonda insertada en la sección de flujo es a) 87 kPa b) 93 kPa c) 113 kPa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-154 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-154 Un avión vuela en vuelo de crucero en aire calmado a 5 °C a una velocidad de 400 m/s. La temperatura de aire en la nariz del avión, donde ocurre el estancamiento, es a) 5 °C b) 25…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-153 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-153  Vapor de agua saturado entra a una tobera convergente-divergente a 1.75 MPa, 10 por ciento de humedad y velocidad despreciable, y sale a 1.2 MPa. Para un área de salida de la tobera de 25 cm2, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-152 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-152 Aire en condiciones sónicas y temperatura y presión estáticas de 500 K y 400 kPa, respectivamente, se va a acelerar a un número de Mach de 1.6 enfriándolo mientras fluye por un canal con área de sección transversal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-151 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-151 Se acelera aire mientras se calienta en un ducto con fricción despreciable. El aire entra a V1 100 m/s, T1 400 K y P1 35 kPa, y luego sale a un número de Mach Ma2 0.8. Determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-150 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-150 Repita el problema 17-149 para helio. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-149 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-149 Se calienta aire mientras fluye subsónicamente por un ducto cuadrado de 8 cm  8 cm de sección transversal. Las propiedades del aire a la entrada se mantienen a Ma1 0.3, P1 550 kPa y T1 450 K…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-148 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-148 Se enfría aire mientras fluye por un ducto de 20 cm de diámetro. Las condiciones de entrada son Ma1 1.2, T01 350 K y P01 240 kPa, y el número de Mach de salida es Ma2 2.0. Despreciando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-147 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-147 Repita el problema 17-146 para metano con k 1.3. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-146 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-146 Usando el software EES (u otro) y las relaciones que se dan en la tabla A-33, genere las funciones de choque normal unidimensional variando el número de Mach corriente arriba de 1 a 10 en incrementos de 0.5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-145 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-145 Repita el problema 17-144 para metano con k 1.3 Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-144 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-144 Usando el software EES (u otro) y las relaciones que se dan en la tabla A-32, calcule las funciones de flujo compresible unidimensional isentrópico variando el número de Mach corriente arriba de 1 a 10 en incrementos de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-143 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-143 Usando el software EES (u otro), determine la forma de una tobera convergente-divergente para aire para un flujo másico de 3 kg/s y condiciones de estancamiento de entrada de 1.400 kPa y 200 °C. Suponga que el flujo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-142 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-142 Considere una mezcla equimolar de oxígeno y nitrógeno. Determine la temperatura, la presión y la densidad críticas para una temperatura y una presión de estancamiento de 600 K y 300 kPa. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-141 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-141 Usando el software EES y las relaciones de la tabla A-33, calcule las funciones de choque normal unidimensional para un gas ideal con k 1.667 y presente sus resultados duplicando la tabla A-33 Solución: Solución 1: Canal CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-140 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-140 Usando el software EES y las relaciones de la tabla A-32, calcule las funciones de flujo compresible unidimensional para un gas ideal con k 1.667 y presente sus resultados duplicando la tabla A-32. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-139 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-139 Se expande helio en una tobera de 150 psia, 900 R y velocidad despreciable, a 15 psia. Calcule las áreas de garganta y salida para un flujo másico de 0.2 lbm/s, suponiendo que la tobera es isentrópica. ¿Por…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-138 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-138 Se expande helio en una tobera de 1 MPa, 500 K y velocidad despreciable, a 0.1 MPa. Calcule las áreas de garganta y salida para un flujo másico de 0.25 kg/s, suponiendo que la tobera es isentrópica. ¿Por…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-137 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-137 Un avión vuela con un número de Mach Ma1 0.7 a una altitud de 7.000 m donde la presión es de 41.1 kPa y la temperatura es de 242.7 K. El aire al salir del difusor que se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-136 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-136 Entra nitrógeno a una tobera convergente a 700 kPa y 300 K con una velocidad despreciable, y experimenta un choque normal en una ubicación en la que el número de Mach es Ma 3.0. Calcule la presión, la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-135 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-135 Encuentre la expresión para la relación de la presión de estancamiento después de una onda de choque con respecto a la presión estática antes de la onda de choque como función de k y el número de Mach…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-134 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-134 Entra vapor de agua a 6.0 MPa y 700 K a una tobera convergente con velocidad despreciable. El área de garganta de la tobera es de 8 cm2. Suponiendo flujo isentrópico, grafique la presión de salida, la velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-133 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-133 Entra aire a 0.9 MPa y 500 K a una tobera convergente con una velocidad de 230 m/s. El área de la garganta es de 10 cm2. Suponiendo flujo isentrópico, calcule y grafique el flujo másico a través…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-132 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-132 Repita el problema 17-131 suponiendo que la velocidad de entrada es despreciable. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-131 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-131 Entra helio a una tobera a 0.8 MPa, 500 K y una velocidad de 120 m/s. Suponiendo flujo isentrópico, determine la presión y la temperatura del helio a una ubicación donde la velocidad es igual a la velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-130 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-130 Grafique el parámetro de flujo másico m . 1RT0/ (AP0) contra el número de Mach para k 1.2, 1.4 y 1.6 en el intervalo de 0 Ma 1. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-129 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-129 Un avión subsónico vuela a una altitud de 9.000 m, donde las condiciones atmosféricas son de 30.8 kPa y 240 K. Una sonda estática de Pitot mide que la diferencia entre las presiones estática y de estancamiento es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-128 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-128 Usando las ecuaciones 17-4, 17-13 y 17-14, verifique que, para el flujo estacionario de gases ideales, dT0/T dA/A (1Ma2)dV/V. Explique el efecto del calentamiento y de los cambios de área sobre la velocidad de un gas ideal en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-127 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-127 Para gases ideales que experimentan procesos isentrópicos, obtenga expresiones para P/P*, T/T* y p/p* como funciones de k y Ma. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-126 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-126 Obtenga la ecuación 17-10 comenzando con la ecuación 17-9 y usando la regla cíclica y las relaciones de propiedades termodinámicas Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17-125 TERMODINÁMICA CENGEL Y BOLES 17-125 Deduzca una expresión para la velocidad del sonido basada en la ecuación de estado de van der Waals P RT(vb) – a/v2. Usando esta relación, determine la velocidad del sonido en dióxido de carbono a 50 °C y…