>	restart;#"m6_p10new"

A una cámara de mezcla llega una corriente de 2 kg/s de agua a 70 kPa y 35 °C, y se quiere que salga como VAPOR saturado a esa presión, para lo cual se añade un cierto flujo de vapor a 300 °C y 1,5 MPa. Se pide:

a) Entalpía y entropía unitarias de salida.

b) Entalpía y entropía unitarias del agua de entrada.

c) Entalpía y entropía unitarias del vapor de aporte.

d) Gasto necesario de vapor.

e) Irreversibilidad y generación de entropía.

f) Repetir el problema suponiendo que debe salir como líquido saturado y no como vapor.

Datos:

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

>	su:="H2O":dat:=[m1=2*kg_/s_,p1=70e3*Pa_,T1=(35+273)*K_,T3=(300+273)*K_,p3=1.5e6*Pa_];

Esquema:

>

>

Eqs. const.:

>	eqETg:=eq1_12;eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,ldat,SI2,SI1:get_pv_data(su):

a) Entalpía y entropía unitarias de salida

>	eqBM:=m1+m3=m2;eqBE:=m1*h1+m3*h3=m2*h2;p2_:=subs(dat,p1);T2_:=evalf(solve(p2_=pv(T),T)):'T2'=evalf(%,3);h2_:=subs(dat,T=T2_,dat,hv(T)):'h2'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);s2_:=evalf(subs(dat,T=T2_,p=p2_,dat,sv(T,p))):'s2'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));

b) Entalpía y entropía unitarias del agua de entrada.

>	h1_:=subs(dat,T=T1,dat,hl(T)):'h1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);s1_:=evalf(subs(dat,T=T1,p=p1,dat,sl(T,p))):'s2'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));

c) Entalpía y entropía unitarias del vapor de aport

>	h3_:=subs(dat,T=T3,dat,hv(T)):'h3'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);s3_:=evalf(subs(dat,T=T3,p=p3,dat,sv(T,p))):'s3'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));

d) Gasto necesario de vapor.

>	sol1:=solve({eqBM,eqBE},{m2,m3});sol1_:=subs(dat,h1=h1_,s1=s1_,h2=h2_,s2=s2_,h3=h3_,s3=s3_,sol1);'m3'=evalf(subs(sol1_,m3),2);'m2'=evalf(subs(sol1_,m2),2);

e) Irreversibilidad y generación de entropía

>	Sgen:=m2*s2-(m1*s1+m3*s3);Sgen_:=subs(sol1_,dat,s1=s1_,s2=s2_,s3=s3_,Sgen):'s3'=subs(dat,evalf(%/(1e3*W_/kW_),2));Irr:=T1*Sgen;Irr_:=subs(sol1_,dat,T1*Sgen_):'Irr'=evalf(%/(1e6*W_/MW_),2);

Con las Tablas:

>

h1_:=147000*J_/kg_;s1_:=505*J_/(kg_*K_);h2_:=2660000*J_/kg_;s2_:=7480*J_/(kg_*K_);h3_:=3040000*J_/kg_;s3_:=6920*J_/(kg_*K_);sol1_:=evalf(subs(dat,h1=h1_,s1=s1_,h2=h2_,s2=s2_,h3=h3_,s3=s3_,sol1));'m3'=evalf(subs(sol1_,m3),2);'m2'=evalf(subs(sol1_,m2),2);Sgen_:=subs(sol1_,s1=s1_,s2=s2_,s3=s3_,dat,m2*s2-(m1*s1+m3*s3)):'Sgen'=evalf(%/(1e3*W_/kW_),2);Irr_:=subs(sol1_,dat,T1*Sgen_):'Irr'=evalf(%/(1e6*W_/MW_),2);

f) Repetir el problema suponiendo que debe salir como líquido saturado y no como vapor.

>

h1_:=subs(dat,T=T1,dat,hl(T)):'h1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);s1_:=evalf(subs(dat,T=T1,p=p1,dat,sl(T,p))):'s1'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));h2_:=subs(dat,T=T2_,dat,hl(T)):'h2'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);s2_:=evalf(subs(dat,T=T2_,dat,sl(T))):'s2'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));h3_:=subs(dat,T=T3,dat,hv(T)):'h3'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);s3_:=evalf(subs(dat,T=T3,p=p3,dat,sv(T,p))):'s3'=subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2));sol1_:=subs(dat,h1=h1_,s1=s1_,h2=h2_,s2=s2_,h3=h3_,s3=s3_,sol1):'m3'=evalf(subs(sol1_,m3),2);'m2'=evalf(subs(sol1_,m2),2);Sgen_:=subs(sol1_,dat,s1=s1_,s2=s2_,s3=s3_,dat,Sgen):'Sgen'=evalf(%,2);Irr_:=subs(sol1_,dat,T1*Sgen_):'Irr'=evalf(%/(1e3*W_/kW_),2);

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