Primera ley de Termodinmica Problemas. Ing. Amado Castro Chonta Ao 2007-0

Problemas de energa:Fluye agua a una unidad de proceso a travs de una tubera de 2 cm de D.I con un flujo de2,5 m3/h. Calcule el valor de Ec para esta corriente en julios/segundo.Se bombea petrleo crudo a un ritmo de 3 kg/s desde un paso de 200 m de profundidad hasta llevarlo a un tanque de almacenamiento ubicada 22 m por encima del nivel del terreno. Calcule el ritmo resultante de aumento de la Ep?

Calcule la energa, en caloras, generada por un foco de luz de 100 W que se mantiene encendido durante un perodo de cuatro horas.Cierto motor de gasolina posee una EFICIENCIA de 40%, es decir, convierte en trabajo til 40% del calor generado al quemar combustible . Si se queman 2,6 gal/h de gasolina y la misma posee un valor calorfico de 120 000 Btu/gal Cuntos caballos de fuerza desarrolla el motor y en KW?

Se agregan 200 cal a un sistema cerrado, y se efecta trabajo sobre el sistema en una cantidad equilibrada a 5 atm_ L. Calcule AU (J) para este proceso.Un resorte con una cte elstica de 500 N/m se comprime inicialmente haciendo 10 cm mas corto que cuando no est comprimido. Determine el trabajo necesario para comprimir el recorte hasta que tenga 25 cm menos de longitud respecto de la longitud sin comprimir. Exprese la respuesta en J, cal, pu_lbf y Btu, l_atm.

Se necesitan 80 cal para fundir 1 g de hielo. Una unidad comnmente usada para describir la capacidad de refrigeracin es la tonelada de refrigeracin, definida como la energa necesaria para congelar 1 tonelada de agua durante un periodo de 24 h. Expresa el valor de tonelada de refrigeracin en Btu/h, en KW y en cal/h solucin.

En cierta planta de potencia, el calor que puede disiparse en un lago cercano es equivalente a 2 800 MW. El agua del lago se usa para llevar a cabo el enfriamiento y se le permite un aumento de 12F cuando circula por la planta de potencia. Si cada galn de agua tiene una masa de 8,33 lbm y es necesario 1Btu para elevar en un F la temperatura de 1lbm. Calcule los galones de agua de enfriamiento necesarios por minuto.

Un alternativa del problema problema 8 es una gran torre de enfriamiento para remover el calor de evaporacin del agua. Si se necesitan 1 040 Btu para evaporar una lbm de agua, cuntos galones tendrn que ser evaporados por minuto para disipar los 2 800 MW que requiere la planta de potencia?

Un hombre que viaja alrededor de la tierra en una nave espacial, se pesa en un dispositivo y la lectura es 275 N. Por medidas de navegacin se sabe que en ese lugar la aceleracin de la gravedad es de 3,35 m/s2 a)Calcule la masa del hombre en el instante que se pasa y en le tierra b)Calcule el peso del hombre en la tierra (al nivel del mar).

La constante solar es el de energa solar que llega al borde exterior de la atmsfera y tiene un valor de 444,2 Btu/h.pie2. Exprese esta constante en W/cm2, cal/ h.plg2 y J/h.m2.Suponiendo el consumo de gasolina de un automvil es de 12,5 mi/gal, cuando se mueve a una velocidad de 60 mi/h. El contenido de energa de la gasolina es de 140 000 Btu/gal y su costo unitario es de s/.13,55/gal. Calcule la velocidad de gasto de energa por da y el consumo en litros por da de gasolina (considerar 1 da = 24h)

Una persona consume alrededor de 3 000 kcal de energa en alimentos cada da. Suponer que la energa solar llega sobre la superficie de la tierra a la velocidad de 200 Btu/h.pie2 despus de ser atenuada y absorbida por la atmsfera, promediada para un promedio de 8 h. Cuantos m2 sern necesarios para captar la energa solar equivalente al consumo diario de la energa alimenticia de un hombre en promedio?

Un motor de 1 000 W se aplica a un agitador en un tanque de agua, como se muestra en la figura. El tanque contiene 25 kg de agua y la accin de agitacin se mantiene durante 1 hora. a)Suponer que el tanque est terminante aislado, calcule el cambio de energa interna del agua, as como tambin el incremento en la temperatura del agua, y que el proceso ocurre a volumen constante b)En lo real se comprueba que a travs de las paredes del tanque se pierde 78 cal/cm2.h, calcule el cambio de energa interna del agua, as como tambin el incremento en la temperatura

b)En lo real se comprueba que a travs de las paredes del tanque se pierde 78 cal/m2.h, calcule el cambio de energa interna del agua, as como tambin el incremento en la temperatura del agua y que el proceso ocurre a volumen constante?

Cuando dos moles de un gas ideal diatmico ocupando el volumen de un litro a 3 000 K, se expanden isotrmicamente hasta 10.0 litros, calcule: a) El trabajo mximo (trabajo reversible), expresa en litro-atm; b) el trabajo mnimo (expansin contra presin cero); y c) DU, DH y Q.

Un gas ideal monoatmico sufre una expansin isotrmica reversible, desde un volumen inicial de V1 a un volumen final de 10 V1, haciendo un trabajo de 5 000 cal. La presin inicial fue de 50 atm. Calcule: a) El valor de V1, c) la temperatura del proceso, si se trato de dos moles de gas y c) DU, DH y Q.

Se comprimen adiabtica y reversiblemente 224 litros de helio a continuacin normales hasta 100 atm. Calcule su volumen final a) DU, DH W y Q. El gas oxgeno a 27C se expande adiabticamente de una presin de 10 atm a 1 atm. Calcule su temperatura final. Utilizar la ecuacin: Cp log (T2/T1) = R log (P2/P1). Calcule DU, DH, W y Q.

Calcule el trabajo trabajo hecho por el proceso de expansin adiabtica de 8.00 g de oxgeno a 27C y 10 atm, cuando la presin final es 1 atm. Calcule: DU, DH, W y Q.

Un gas ideal se expande isotrmica y reversiblemente a 27C, de 10 a 1atm, haciendo un determinado trabajo mximo. Si la misma cantidad de trabajo se hubiera hecho durante una expansin adiabtica por un gas diatmico, calcular la temperatura final del gas.

Un gas de 25C se expande adiabticamente de 200 atm a 10 atm. Si la temperatura final es 185C, averiguar la atomicidad probable del gas, es decir, el nmero de tomos por molcula.El mol de un gas ideal monoatmico se guarda bajo una presin constante de 2 atm. La temperatura se cambia de 100 a 25C. Calcular los valores de w, DU, DH y Q.

Un mol de un gas monoatmico ideal, experimenta los pasos reversibles mostrados en la figura. a) Calcule los valores de los volmenes y temperaturas absolutas en los puntos 1, 2, 3,

PRIMERA PRCTICA CALIFICADA.Una mezcla de hidrocarburos lquidos contiene 10% de n-heptano, 40% de n-octano y el resto es de i-pentano en masa. Las Dr de cada componente puro respectivamente es: 0.685 ; 0,705 ; 0,622. Calcule: a) composicin molar. b) masa molar de la mezcla. c) densidad y densidad relativa de la solucin. d) molaridad del i-pentano. e) caudal de la solucin , si el flujo del n-octano es de 360 kg/ min.

2) Suponer que un submarino se hunde accidentalmente al fondo del ocano a una profundidad de 3340 pies. Se piensa sumergir una campana de inmersin para tratar de llegar hasta la torre del submarino. Cul deber ser la presin del aire en la campana de inmersin al nivel del submarino, de tal manera que se impida la entrada de agua a la campana cuando de abra ligeramente la vlvula de comunicacin? Dar la respuesta en en atmsfera absoluta.La D del agua de mar es 63,9 lbm/ pie3.

3) Los habitantes de Amor, en la constelacin de Orin, se ha puesto en contacto con nosotros por radio, y al hablar con ellos se ha determinado que el cero de su escala de temperatura est basado en el punto de congelacin del metano (-182,5C) y que el punto de inflamacin de la madera (45F) es el 100 de su escala. Derive una ecuacin que relacione los A de los amorianos con los F, K. Qu temperatura ser 30C en A ?.

El punto de ebullicin y el calor latente de vaporacin del benceno (C6H6), son de 80.2C y 94.3 cal/g, respectivamente. Calcular w mx. y DU en el proceso de vaporacin de 1 mol a la presin constante de 1 atm.