Segundo Final

El examen es mañana a las 7:00, en el salón 318.

Calificaciones, después del final

Actualización

Aclaraciónes:

Finalmente resolví otorgar el punto extra del proyecto final solamente a Gala Segura y Enrique Ramírez. Me pareció, en justicia, lo mejor.

En esta lista ya están incluidos los puntos extras obtenidos por ejercicios en clase.

Dudas: atlr@correo.unam.mx

Calificaciones finales, grupo de teoría

Da clic en la imagen, para agrandarla.
Alumnos con calificació final < 6.00 deben presentarse al primer final
Aclaraciones en atlr@correo.unam.mx

Grupo 20: Acá están las calificaciones

Laboratorio, Grupo 20

No he logrado subir el archivo de excel como una entrada del blog. Finalmente, topé con mis propias limitaciones tecnológicas en el uso de estas herramientas.
Estén pendientes...

Confirmado

Mañana estará cerrada la Universidad. Nos vemos el jueves en el laboratorio y el viernes en teoría.

Paro mañana

El STUNAM ha anunciado un paro laboral de 12 horas (6:30 - 18:30) para el día de mañana. No estoy seguro de que eso vaya a impedir las actividades académicas. Si ustedes tienen mayor información, por favor publíquenla aquí. Para que la información sea fidedigna y confiable necesitan citar sus referencias.

"La pieza de ingeniería más grande de la historia"

O algo así fue lo que Jeremy Clarkson, conductor del programa Top Gear, dijo acerca del Bugatti Veyron.
La frase es un poco exagerada, pero el Veyron es en verdad una pieza exquisita de diseño ingenieril. El entusiasmo del Sr. Clarkson está más que jutificado.
El motor (en realidad son dos motores W8 pegados) es capaz de producir 1001 caballos de fuerza. Esta enorme potencia no sería suficiente para alcanzar 407 km/hr, si el auto no tuviera los sofisticadísimos accesorios aerodinámicos que fueron diseñados para él.
Un fórmula 1 está diseñado para alcanzar tal vez 350 km/hr. El auto y el motor F1 duran una sola carrera.
El Bugatti es un auto de producción fabricado para durar décadas, cuenta con asientos de piel, aire acondicionado, estéreo, GPS, etc. y deja viendo visiones a los autos de competencia.
En esta dirección pueden ver cómo están distribuidos los cilindros en el motor, además de los cuatro turbos que lo alimentan:
http://www.youtube.com/watch?v=cJTQVirrLn4&NR=1

Allí mismo, en el "tutubo", podrán encontrar todos los videos que quieran del Veyron compitiendo contra otros súperautos.

La moto a turbina

Los usos más comunes para las turbinas de gas son la aviación, la generación de energía eléctrica, la propulsión de grandes barcos, trenes y hasta tanques de guerra.
En un rapto de locura y genialidad, una empresa inventó la Y2K, la moto con propulsión a turborreactor con una velocidad tope de 370 km/hr. ¿Para qué habría de molestarse alguien en ponerle una turbina de helicóptero a una moto?
En la pirámide de Maslow, se cataloga al "Status" como una de las necesidades del ser humano. Habrá gente que compre su moto a turbina y así por fin pueda subir otro escalón en la pirámide.

AVISO IMPORTANTE

Para el 2° examen colegiado, será necesario que tengan las tablas de propiedades del Amoniaco. Se pueden conseguir en ediciones viejas de libros de la materia.
Además, no olviden las tablas que ya tienen del libro de Wark.

SERIE 2

En Ciudad Universitaria, se encuentra un sistema adiabático cilindro-pistón que contiene 6000 g de agua con 5% de humedad. Un calentador de inmersión de 1000 J/s opera dentro de él, durante 0.12 h a presión constante. Obtenga el volumen final en m3, considerando que la masa del pistón es despreciable.
V2 = 12.94 m3

A un mezclador entran dos corrientes de agua, una de 68 kg/h, 150 kPa y 87.5 °C, y la otra de 47 kg/h, 0.3 MPa y 300 °C. La única salida está a 18 MPa. Además, se reciben 10 kW de trabajo de flecha y se entrega 1 kJ/s de calor. Obtenga la temperatura de la corriente de salida en °C.
Tsal = 330 °C

En un sistema de calentamiento de una planta, se ha sugerido el uso de metano (R = 0.5196 kJ/kg K) como combustible de emergencia. Para almacenarlo, se usan tanques cilíndricos de 35 cm de diámetro por 80 cm de altura, con una temperatura ambiental de 21 °C y una presión de 1.2 bar. Si la planta suministra 100 MJ/h durante un día y el metano, al quemarse, produce 50,010 kJ/kg de calor, determine cuántos cilindros se requieren para mantener la planta operando 24 horas.
# cil. = 794

Una corriente de agua de 4 kg/min entra en un compresor que recibe 26.293 kW. El agua pasa de 1.5 bar y 120 °C a 1.5 MPa y 210 °C. El ambiente está a 27 °C. Calcule el calor y su dirección.
Q = -18.91 kW sale

Una sustancia simple y compresible se expande en un cilindro con émbolo, según PV = cte. Si al inicio el fluido estaba a 2.8 MPa y 60 L y su energía interna disminuye en 100 kJ durante el proceso adiabático, ¿cuál será la presión final?
P2 = 1.544 MPa

En un cilindro con émbolo carente de fricción, hay 325 g de agua a 5 bares y 75 % de calidad. El fluido se expande según Pv = cte, hasta 200 kPa. Calcule el calor y su dirección.
Q = 52.14 kJ entra

Un hidrocarburo gaseoso, con masa molar de 30 kg/kmol, fluye por un gasoducto a 1.725 MPa y 60 °C. Si pasan 28.32 m3/min, ¿cuál será el gasto másico, en kg/s?
m = 8.82 kg/s

Una bomba de desplazamiento positivo consta de un cilindro (5 cm de diámetro) y un pistón (65 cm de carrera). Se usa para llenar un tanque en Iztacalco, que está a 500 kPa manométricos. El equipo toma aire del entorno, a 298 K, R = 0.287 J/gK y k = 1.4. El aire se comprime isotérmicamente dentro de la bomba. ¿Cuál es la distancia que el émbolo recorre antes de que el aire empiece a entrar al tanque?
x = 0.563 m

Generación de Energía Eléctrica en México

Estos datos son de la página huev de la CFE. Se refieren a la capacidad efectiva instalada de la Comisión, por tipo de generación y están actualizados al mes de julio de 2009.

Las cifras dan mucho qué pensar, si tomamos en cuenta el potencial enorme de recursos renovables que tenemos en el país. ¿Por qué se ha privilegiado a los productores independientes en vez de invertir en el desarrollo de las tecnologías limpias? Alguien podrido en dinero se estará carcajeando de mi pregunta.

Essential Thermodynamics Glossary

I'm posting these terms only in English, so you can find out the meaning by yourselves. If you have any doubt about the "thermodynamical" sense of any of these words, we'll discuss them in class.

-Length, Distance
-Area, Surface
-Volume, Capacity
-Mass, Matter
-Time
-Temperature
-Velocity, Speed
-Acceleration
-Force
-Pressure
-Density
-Relative density, Specific gravity
-Specific weight
-Specific volume
-Energy
-Internal Energy
-Kinetic Energy
-Potential Energy
-Work
-Heat
-Power
-Specific heat capacity
-System
-Closed system
-Open system
-Isolated system
-Boundary
-Surroundings
-Property
-State
-Equilibrium
-Intensive properties
-Extensive properties
-Process
-Isobaric, isochoric, isothermal, adiabatic
-Path
-Cycle, Cyclic process
-Inexact differential
-Exact differential
-Thermometer
-Pressure gauge (also “gage”)
-Barometer
-Calorimeter
-Meter

Deja aquí tu comentario con la solución

El plazo de entrega son las 14:00 horas de hoy.

Avisos importantes

1. La próxima semana no habrá laboratorio. El calendario de prácticas se recorre una semana.
2. Los alumnos beneficiados con la con la revalidación de laboratorio deberán recoger su comprobante en la coordinación del laboratorio a partir del próximo lunes y a más tardar el 30 de septiembre.
3. El próximo lunes sí habrá clases, pero no se pasará lista.

Tres más, para terminar

Se lleva a cabo el siguiente experimento en C.U.: un cilindro de vidrio con masa de 14 g se introduce en un recipiente con agua a 25°C y 1.003 cm3/g, permitiendo que flote libremente en el líquido y asegurándose que permanezca en posición vertical. Si la celda se introduce 10.5 cm en el agua, calcule el perímetro de la celda en m.
Perímetro = 0.041 m

En la escala de temperatura de Réaumur el punto de hielo es 0, y el punto de vapor es 80. ¿Cuál es la temperatura de cero absoluto en °Ré?
T = -218.5 °Ré

Un tanque cilíndrico de radio igual a 0.2 m contiene 4 L de agua y 2 L de gasolina (densidad rel. = 0.68). Determine el volumen que produzca la misma presión en el fondo del recipiente si sólo estuviese lleno de gasolina.
V = 7.882 L

Vale. Hasta mañana.

Dos problemas más

Se utiliza un calefactor de 1 kW para calentar el aire en un recinto cónico de 3 m de radio y 5 m de altura, desde una temperatura ambiente de 25°C hasta la temperatura normal del cuerpo humano (37°C). Si el recinto es adiabático, ¿cuánto tiempo le tomará calentarse? Considere para el aire c = 0.7291 J/kg K, densidad = 1 kg/m3.
t = 6.87 min

Un tubo capilar de 1 m de largo está cerrado por ambos lados. El tubo contiene 2 columnas de aire separadas por una columna de mercurio de 0.2 m de largo. Con el tubo en posición horizontal, ambas columnas de aire son de 0.4 m de largo, pero con el tubo en posición vertical, la columna superior de aire es de 0.5 m de largo y la inferior es de 0.3 m de largo. ¿Cuál es la presión del aire en el tubo capilar cuando el tubo está en posición horizontal? Suponga que el aire sigue la relación P V = cte. Considere densidad Hg = 13590 kg/m3 y g = 9.78 m/s2.
P = 49,841 Pa

Serie 1: cuatro problemas, para empezar

Se mezclan 2 dm3 de agua a 25°C con un líquido desconocido. Resultan 4.8 dm3 de una mezcla con una masa de 4 kg. Calcule la densidad del líquido desconocido.
densidad = 716.4 kg/m3

En un tanque vertical de almacenamiento de aceite (densidad relativa = 0.8), cuya capacidad es de 70 m3, con 4 m de diámetro, se tiene a 0.2 m del fondo una tapa de 0.1 m de diámetro. El esfuerzo de ruptura de los tornillos que sujetan la tapa es de 1800 kPa. Calcule el número necesario de tornillos para que la tapa no se abra. Considere que el diámetro de cada tornillo es de 6.35 mm y que la presión de ruptura de la tapa se registra en su centro. El tanque está en el D.F.
N = 6 tornillos

Un bloque de 1 kg de cobre a 20°C se deja caer en un recipiente adiabático que contiene nitrógeno líquido a 77 K. ¿Cuántos litros de nitrógeno se evaporan durante el tiempo que le toma al cobre alcanzar 77 K? Tome para el nitrógno c = 0.21 cal/g °C, calor latente de ebullición = 48 cal/g, densidad = 0.8 g/cm3; y para el cobre c = 9.24x10-2 cal/g°C.
V = 0.52 L

En un recipiente adiabático se mezclan 100 g de líquido a 50 °C con 200 g de una mezcla de fases líquido-vapor (el 40% de la masa corresponde al vapor). ¿Cuánto sólido a 0°C se debe añadir para que en el equilibrio se tenga el triple de líquido que de sólido?
Tfus = 4.3 °C, Tebu = 112.9 °C, c sól = 0.3 cal/g°C, c líq = 0.8 cal/g°C
l fus = 56.2 cal/g, l ebu = 210 cal/g
m sól = 967.9 g

El brandy como fluido termométrico

En el siglo XVII, como cien años antes de que Gabriel Fahrenheit empezara a fabricar sus termómetros, un rabino judío de nombre José Salomón Delmedigo medía la dilatación del brandy al interior de tubos de vidrio para medir así la temperatura ambiental.
Afortunadamente, años después se comenzó a usar el mercurio en lugar del alcohol en los termómetros. De ese modo, podemos aprovechar el brandy en aplicaciones menos físicas y más espirituales.

Acertijo

Este enigma fue publicado en la revista Algarabía número 59. Lo escribo de memoria: Dos recipientes contienen agua. Ambas cantidades se vierten en una olla. ¿De qué manera se puede distinguir el agua que salió de cada recipiente?
Si ya me fusilé el acertijo, debo premiar a quien lo resuelva, como hacen en la revista: el primero que deje su comentario con la respuesta correcta, a partir del lunes 24, ganará un libro de Termo que está como nuevo.

Tarea para el miércoles 19

Tres problemas regalados para entregar:

1. Una masa de 2.34 kg de aire ocupa un volumen de 2 metros cúbicos, con una presión de 1 bar a una temperatura de 25°C. (a) Indique el valor de 3 propiedades intensivas y 2 extensivas. (b) Calcule el peso específico si g = 9.65 m/s2.

2. La aceleración de la gravedad en función de la altitud sobre el nivel del mar, a 45° de latitud, está dada por g = 9.807 - (3.32 x 10-6) z, con g en (m/s2) y z en (m). Encuentre la altura sobre el nivel del mar en la cual una persona perderá (a) el 1% de su peso, (b) 2% y (c) 4%.

3. En la luna, donde g = 1.67 m/s2, 3.4 kg de un gas ocupan un volumen de 1.2 m3 . Determine para el gas, el volumen específico, la densidad y el peso específico.

Sobre los sistemas de unidades

Una noticia muy vieja: En 1999, la NASA perdió una sonda que orbitaría el planeta Marte para hacer estudios meteorológicos. La Mars Climate Orbiter costó 125 millones de dólares. Se chamuscó al entrar a la atmósfera marciana. La razón: el ingeniero encargado de cargarle los datos de vuelo no hizo las conversiones del sistema inglés al sistema internacional. La nave volaba kilómetros de a milla. Esta información es verificable en Wikipedia o en el mismo sitio de la NASA.
Error humano, por demás lamentable, que se pudo haber evitado si de una vez por todas se adopta un sistema de unidades de medida para todo el planeta. La arrogancia tiene su precio.
Decíamos en clase que, en México, la Ley nos obliga a usar el Sistema Internacional. La Secretaría de Economía emitió la NOM-008-SCFI-2002 descargable aquí: http://www.economia.gob.mx/work/normas/Metrologia/NOM-008-SCFI.pdf
Más allá de la obligación, valoremos la conveniencia de poder entender, como lo haría un malayo, un esquimal, un botsuano o un filipino los conceptos "un metro", "cinco miligramos", "treinta segundos", "dos meganewtons".

El Blog para el curso de Termo

Se creó este blog con el afán de tener otro canal de comunicación, tal vez más eficiente, entre los alumnos del Grupo 1 de Termodinámica de la Facultad de Ingeniería de la UNAM y el profesor. Confieso ser neófito en el uso de este medio. Es más, siempre he desdeñado las comunidades de internet como hi-5 y facebook por considerarlas un pasatiempo aburrido y vano. Tal vez, gracias a este experimento, estoy a punto de convertirme en un bloggero adicto.
En fin. Trataré de aprender lo necesario para aprovechar este recurso al máximo. Parece que hay bastante por emplear con utilidad. A ver qué tal funciona. A ver qué tanto aporta. Para poder evaluarlo, es fundamental la opinión de los alumnos, de preferencia de manera no anónima.
¡Salud y buen comienzo de semestre!