5. An electric water heater has a capacity of 2 liters. In this heater, the water is initially found as a saturated liquid at 150 kPa. When the water is in this state, the heater automatically turns on and heats the water, which expands at a constant pressure through a movable cover mechanism at the top of the heater, which has an associated work done by the system (Ws). Additionally, the electrical resistance supplies 2.2 MJ to the water. These types of heaters have very good thermal insulation and the surroundings are at normal conditions (25°C and 100 kPa). Based on this information: a) Determine the states of the working substance. b) Determine the minimum work (Wmin) with which the process can be carried out. c) Determine the exergy destroyed during this process. Fuente de calor de alta entalpía (Calor residual de procesos de combustión)Energía mareomotrizEnergía undimotriz3. (15%). Un calentador de agua eléctrico tiene una capacidad de 2 litros. En este calentadorinicialmente el agua se encuentra como liquido saturado a 150 kPa. En las condiciones descritas, elcalentador se enciende automáticamente y calienta el agua, la cual se expande a presión constantemediante un mecanismo de tapa móvil en la parte superior del calentador, lo cual tiene asociadoun trabajo realizado por el sistema (Ws). Adicionalmente, la resistencia eléctrica suministra al agua2.2 MJ. Este tipo de calentadores tienen muy buenos aislantes térmicos y los alrededores están acondiciones normales (25°C y 100 kPa). Con base en esta información:a) (5%) Determine los estados termodinámicos del fluido de trabajo en el proceso.b) (5%) Calcular el trabajo mínimo con el cual se puede realizar el procesoc) (5%) ¿Cuál es la exergía destruida durante el proceso? ¿A qué se le puede atribuir estaexergía destruida?4. (15%). La temperatura del aire en un edificio se puede mantener a un nivel deseable durante elinvierno usando diferentes métodos de calefacción. Compare calentar este aire en una unidad deintercambio de calor con vapor de agua condensándose con calentarlo con un calentador deresistencia eléctrica. Realice un análisis de la segunda ley para determinar el método decalentamiento que genera la menor entropía y por lo tanto ocasiona la menor destrucción deexergía.

Volume of water = 2 Liter Initial saturated pressure of liquid = 150 kPa Electrical work done =…

Answered: 5. An electric water heater has a…

Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics

8th Edition

ISBN:9781259696527

Author:J.M. Smith Termodinamica en ingenieria quimica, Hendrick C Van Ness, Michael Abbott, Mark Swihart

Publisher:J.M. Smith Termodinamica en ingenieria quimica, Hendrick C Van Ness, Michael Abbott, Mark Swihart

Chapter1: Introduction

Section: Chapter Questions

Problem 1.1P

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Question

5. An electric water heater has a capacity of 2 liters. In this heater, the water is initially found as a saturated liquid at 150 kPa. When the water is in this state, the heater automatically turns on and heats the water, which expands at a constant pressure through a movable cover mechanism at the top of the heater, which has an associated work done by the system (Ws). Additionally, the electrical resistance supplies 2.2 MJ to the water. These types of heaters have very good thermal insulation and the surroundings are at normal conditions (25°C and 100 kPa). Based on this information: a) Determine the states of the working substance. b) Determine the minimum work (Wmin) with which the process can be carried out. c) Determine the exergy destroyed during this process.