Termodinámica

En esta página hay problemas selectos de Termodinámica para energía renovable. Las soluciones a los ejercicios son estimaciones gruesas, es decir "cálculos de servilleta" (literalmente); pero pueden ser buen complemento a los cursos de termo. Esperamos que sean de utilidad.

I. CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 En un sistema cerrado... ¿bajo qué condiciones la energía que atraviesa su frontera, se considera calor y bajo qué condiciones se considera trabajo?

1.2 Un sitio evaluado para una granja eólica, tiene viento a una velocidad de 8.5 m/s. Determine: a) la energía del viento por unidad de masa, b) la energía para una masa de 10 kg y c) para un flujo de aire de 1154 kg/s.

1.3 Considere un auto de 1200 kg que circula a 90 km/h. El vehículo comienza acender una colina con una pendiente de 30˚. Si la velocidad del auto permanece constante, determine la potencia adicional que debe entregar el motor.

1.4 Un salón de clases para 40 personas será climatizado con acondicionadores de aire de ventana de 5kW*h cada uno. Considerando que una persona en reposo emite 360 kJ/h, que hay 10 lámparas de 100 W en el salón, que la transferencia de calor a través de muros y ventanas es de 15000 kJ/h y que el aire dentro del salón debe permanecer a 21 C, calcule el número de acondicionadores requeridos.

1.5 Una escalera eléctrica es diseñada para dar servicio a 5 personas de 75 kg a una velocidad constante de 0.8 m/s, con una inclinación de 45˚. a) Calcule la potencia mínima requerida por el motor de la escalera. b) Cuál sería su respuesta si la velocidad fuera el doble.