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INDICACIONES:- El examen es sin copias, ni apuntes. Se permite el uso de tablas termodinámicas y

calculadora, prohibido el uso de celulares.- Colocar los resultados en cuadro y con las unidades respectivas.- Cualquier intento de plagio anulará automáticamente el examen- Nº de preguntas: 4- Puntaje: 20 puntos- Duración: 120 minutos

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1. Una planta de potencia a vapor opera en un ciclo Rankine ideal simple entre los límites de presiónde 3 MPa y 50 kPa. La temperatura del vapor a la entrada de la turbina es de 300 °C y el flujo másicode vapor es de 35 kg/s. Muestre el ciclo en un diagrama T-s y determine (4p)

a) Eficiencia Térmica del ciclo (%)b) Salida neta de potencia (kW)

EXAMEN PRÁCTICA

MAQUINAS TÉRMICASAPLLS. ___________________

NOMBS. _______________CODIGO

SEMESTRE GRUPO ESPECIALIDAD

NOTA ____________ Cesar VeraLETRAS PROFESOR

FECHA

NÚMEROS

X

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2. Una planta de potencia de vapor opera en un ciclo Rankine ideal regenerativo. El vapor entra a laturbina a 6MPa y 450°C, y se condensa en el condensador a 20 kPa. El vapor se extrae de la turbina a0,4 MPa para calentar el agua de alimentación en un calentador abierto. El agua sale del calentadorcomo un líquido saturado. Muestre el ciclo en un diagrama T-s ydetermine. (6p)

a) Salida neta de trabajo por kilogramo de vapor que fluye através de la caldera (kg/s)

b) Eficiencia térmica del ciclo (%)

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3. Un ciclo Brayton simple emplea aire como fluido de trabajo con una relación de presiones de 12,una temperatura de entrada del compresor de 300 K y una temperatura de entrada en la turbina de1000 K. Determine la tasa de flujo másico requerida (kg/s) y el diagrama T-s, del aire para unasalida de potencia neta de 70 MW. (3p)

(Cp=1,005 kJ/kg-K; R=0,2870 kJ/kg-K; :Cv=0,718 kJ/kg-K; k=1,4)

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4. En un ciclo combinado (gas-vapor), se tiene una turbina a gas que tiene una relación depresiones de 16. El aire entra al compresor a 300 K, a una tasa de 14 kg/s y se calienta hasta 1500 Ken la cámara de combustión. Los gases de combustión que salen de la turbina de gas se usan paracalentar el vapor hasta 400°C y 10MPa en el intercambiador de calor. Los gases de combustión salendel intercambiador de calor a 420 K. El vapor que sale de la turbina se condensa a 15kPa. Supongaque todos los procesos de compresión y expansión son isoentrópicos ydetermine. (7p)

a) La tasa de flujo másico de aire (kg/s)b) La salida de potencia neta del ciclo combinado (kW)c) La eficiencia térmica del ciclo combinado (%)d) Grafique el diagrama T-s

(Cp=1,005 kJ/kg-K; R=0,2870 kJ/kg-K; :Cv=0,718 kJ/kg-K; k=1,4)