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Se quiere introducir 150 litros de agua en un depósito hermético de 200 litros, inicialmente lleno de aire a presión atmosférica, desde un gran recipiente 50 m por debajo del anterior, utilizando una bomba que da 60 litros/hora. Se pide:

a) Variación de la presión del aire con el nivel de agua en el depósito, y valor final.

b) Potencia que va consumiendo la bomba, y valores inicial y final.

c) Energía total consumida.

d) Generación de entropía.

Datos:

>	read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

>	su1:="H2O":su2:="Aire":dat:=[V1=0.2*m_^3,V2=0.05*m_^3,L=50*m_,mdot=60/3600*kg_/s_];

Esquema:

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Eqs. const.:

>	eqETw:=rho=rho0;eqETa:=subs(eq1_11,eq1_12);eqEE:=eq1_16;ldat:=get_liq_data(su1):gdat:=get_gas_data(su2):dat:=op(dat),Const,gdat,ldat,SI2,SI1:

a) Variación de la presión del aire con el nivel de agua en el depósito, y valor final.

>	p1:=p0:p_:=p1*V1/V;eqV:=V1=V+Vw;Vw:=V1-(mdot/rho0)*t;p2:=p1*V1/V2;p2_:=subs(dat,p2):'p2'=evalf(%/(1000*Pa_/kPa_));

b) Potencia que va consumiendo la bomba, y valores inicial y final.

>	P:=mdot*((p-p0)/(rho0)+g*L)/eta;eta:=1;Pmin_:=subs(p=p0,rho0=rho,dat,P);Pmax_:=subs(p=p2,rho0=rho,dat,P);

c) Energía total consumida

>	t2_:=(V1-V2)/(mdot/rho0);t2__:=subs(rho0=rho,dat,t2_);W:=Int(P,t=0..t2);W_:=collect(expand((int(subs(p=p_,V=V1-(mdot/rho0)*t,P),t=0..t2))),mdot);W__:=evalf(subs(t2=t2__,rho0=rho,dat,SI0,W_))*J_:'W'=evalf(%/(1000*J_/kJ_));

d) Generación de entropía.

>	Sgen:='Wlost/T0';Sgen:=('W'-Wid)/T0;Sgen_eta1:=0;

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