Examenes termo

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“Examen tipo A”
1 ) Realizar las siguientes conversiones.
a) 1.47201 bar(m3/kmol)2 - atm(ft3/lbmol)2
1.47201 bar(m3/kmol)2 x |1 atm/1.01325 bar | |35.315 ft3/m3|2 |1Kmol/2.2046 lb mol|2
= 372.78031 atm (ft3/ lb mol)2
b) 247.9 BTU/( h ftoF) - W/M °C
247.9 BTU/( h ftoF) |1055.06 J / BTU||h/3600 s||w/J/s||3.2808 ft/m| |1.8 °f/ 1°C| = 429.05 W/m °C.
c) 10.73 (psia ft3 )/(lbmoloR) -(bar m3) / (kmol K)
10.73 (psia ft3 )/(lbmoloR) | 1 atm/ 14.7 psia | | 1.01325 bar / 1 atm | | 1 m3 / 35.315 ft3 |
| 2.2046 lb mol/ 1 Kmol | |1.8 °R/ K | = 0.08314 bar m3 /Kmol K

d) 15.59 bar(m3/kmol)2 (K)0.5 - atm (ft3/lbmol)2(oR).5
15.59 bar(m3/kmol)2 (K)0.5 |1 atm / 1.01325 bar| | 35.315 ft3/ m3|2 |1 Kmol/ 2.2046 lb mol|2 |1.8 °R/K|0.5
= 5296.934 atm (ft3 / lb mol )2 (K)0.5e) 10930 atm (ft3/lbmol)2(oR).5 - bar(m3/kmol)2 (K).5
10930 atm (ft3/lbmol)2(oR).5 |1.01325 bar / 1 atm| |m3/35.315 ft3|2 |2.2046 lb mol/ 1 K mol|2
|1 K / 1.8 °R|0.5 = 32.169 bar (m3/K mol)2 (K) 0.5
2 ) De acuerdo a la figura encontrar la altura de Hg en el manometro considerando que ᵨ rel del Hg es 13.5678 y que el peso especifico del agua es igual a 9790 N/m3 Expresar ña resúesta enbar, en Kgf / cm2 y en lbf / in2.
B) Si se usa agua en el manómetro, en vez de Hg, ¿Cuál será la altura en m de agua?.
Z Hg= ?
( en m)
110 K Pa
12.182 cm Mercurio
9 cm Agua
Patm = 101350 Pa
Aire

P aire + P H2O + P Hg tqe + P Hg tqe – P Hg man = P atm
P Hg man = Paire+ P H2O + tqe + P Hg tqe – P atm
Z Hg man P Hg gl/gc = ( P aire- P atm) + Z H2O tqe (ρ H2O gl/gc ) + Z Hg ρ Hg gl/gcm ( kg/m3) | (m/s2)/(Kg m /N s2) |
Kg m N s2 / m3 Kg m s2 = N / m3
Pe = δ = W/v δ = N/ m3
Z Hg man =[ (Paire – P atm) + Z H2O tqe δ H2O + Z Hg tqe δ H g] / δ Hg
ρr Hg = ρ Hg / ρ H2O ρ Hg = ρr Hg ρ H2O
ρ Hg =13.5678(1000 Kg / m3 ) = 13567.8 Kg / m3
δ Hg= ρ Hg gl/gc = 13567.8 Kg / m3 [(9.81 m/s2 )/ (1Kg m / N s2 ) = 133100.1 N/m3
Pe δ H2O = 9790 N/m3
Z Hg man = [(110000-101350)pa + 0.09m (9790 N/m2)+ 0.14182 m (133100.1 N/m3) ] / 133100.1 N/m3
Z Hg man = 0.2134 m
P man = 213.4 mm Hg (1.01325 bar / 1 atm)( 1 atm / 760 mm Hg ) = 0.2845 bar
P man= 0.2134 m Hg ( 1.033 (Kgf/cm2) / 1 atm )( 1 atm /0 .76 m Hg) = 0.290 Kgf / cm2
P man = 0.2134 m Hg (1 atm/ 0.76 m Hg)(14.7 (lbf/ plg 2 )/1 atm )= 4.12 lbf /plg2 o 4.12 PSI
B) Z1 ρ1 = Z2 ρ2
ZHg ρ Hg = Z H2O ρ H2O
ZH2O = (ZHg δ Hg) / δ H2O = 0.2134 m [ ( 133100.1 N/m3)/(9790 N/m3)]
ZH2O =2.901 m H2O
3) Dos escalas absolutas registran las siguientes lecturas en el punto de ebullición del agua: 600 °X abs y 400 °α abs. Determinar:
A) La ecuación para convertir °X abs a ° α abs; B) la ecuación para convertir °X abs aCelcius (°C); C) la ecuación para transformar ° α abs a Fahrenheit (°F); D) el valor que corresponde en °X abs y en ° α abs, a 32 °F; E) convertir ΔT = 50 °C a ΔT( °F), ΔT (°X abs), ΔT( ° α abs) y ΔT (°R).
°X abs ° α abs °C °F

°X abs °α abs °C
P vapor 600 400 100212

P hielo 0 32

Cero abs 0 0 -273.15 -459.67

A) °Xabs-0600-0=° α abs-0400-0
° X abs-0 (400-0) = 600 (°α abs)
400° X abs = 600(°α abs)
°Xabs= 600400 °α abs °Xabs = 1.5 °α abs
B) °Xabs-0600-0=°C+273.15 100+273.15
°X abs600= °C+273.15373.15
°Xabs = 600 °C373.15+273.15 (600)373..15
°X abs =1.607 °C + 439.2
C) °αabs-0400-0=°F-(-459.67) 212-(-459.67)
°αabs400= °F+459.67671.67
°αabs = 400 °F671.67+459.67(400)671.67
°α abs = 0.5955 °F + 273 . 7475
D) °α abs = 0.5955 (32°F) + 273 . 7475
°α abs = 292.8035
°Xabs = 1.5 (292.8035 °α abs )
°Xabs= 439.20525
E) °F =1.8 °C + 32...
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