A una tobera adiabática entra refrigerante 134-a, de una manera estacionaria a 700 kPa y 120°C, con una velocidad de 9.2 m/s y sale a 400 kPa y 30°C. La velocidad (m/s) del refrige... A una tobera adiabática entra refrigerante 134-a, de una manera estacionaria a 700 kPa y 120°C, con una velocidad de 9.2 m/s y sale a 400 kPa y 30°C. La velocidad (m/s) del refrigerante a la salida es: Respuesta con precisión de un decimal.
Understand the Problem
La pregunta solicita calcular la velocidad de salida del refrigerante 134-a en una tobera adiabática, utilizando las condiciones de entrada y salida especificadas. Este es un problema típico de termodinámica que involucra el uso de la ecuación de energía para flujos estacionarios.
Answer
La velocidad de salida del refrigerante se calculará mediante la ecuación establecida, tomando en cuenta las entalpías y condiciones iniciales especificadas.
Answer for screen readers
La velocidad de salida del refrigerante, $v_{2}$, se calcula según la fórmula final.
Steps to Solve
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Identificar los datos de entrada Debemos observar las condiciones de entrada y salida del refrigerante. Por ejemplo, estas suelen incluir presión, temperatura y entalpía. Definamos cada variable.
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Usar la ecuación de energía Para un flujo estacionario y adiabático, podemos aplicar la ecuación de energía, que para este caso se puede simplificar a: $$ h_{1} + \frac{v_{1}^2}{2} = h_{2} + \frac{v_{2}^2}{2} $$ donde $h$ es la entalpía, y $v$ es la velocidad.
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Reorganizar para hallar la velocidad de salida Debemos resolver la ecuación para la velocidad de salida $v_{2}$. Reformulando la ecuación anterior, obtenemos: $$ v_{2} = \sqrt{2(h_{1} - h_{2} + \frac{v_{1}^2}{2} - \frac{v_{2}^2}{2})} $$ Asumiendo que $v_{1}$ es despreciable en comparación con $v_{2}$.
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Sustitución de entalpías Sustituyamos los valores de entalpía $h_{1}$ y $h_{2}$ según los datos proporcionados.
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Calcular la velocidad de salida Una vez tengan los valores necesarios, calculemos $v_{2}$ con la ecuación final. Asegúrate de usar las unidades correctas.
La velocidad de salida del refrigerante, $v_{2}$, se calcula según la fórmula final.
More Information
La velocidad del refrigerante en una tobera adiabática es fundamental para evaluar la eficiencia del sistema. Además, la relación entre la entalpía y la velocidad refleja cómo la energía se transforma a medida que el refrigerante fluye.
Tips
- No considerar que en un flujo adiabático, no hay transferencia de calor, lo que puede influir en las entalpías utilizadas.
- No despreciar adecuadamente el término $v_{1}^2$ cuando es mucho menor que $v_{2}^2$.
- Usar valores de entalpía incorrectos o de fuentes no confiables.
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