Termodinámica

Termodinámica EIQ 260

Problemas Propuestos
Aspectos generales de cálculos de proceso

Problema Nº1. Una corriente de proceso compuesta por una mezcla 60% en peso de Benceno y
40% en peso de Tolueno a 20ºC fluye a través de una tubería con un flujo de 100 [lt/min]. Determine:
a) El Flujo masico.
b) La composición molar.
c) El Flujo molar.
d) Expresar la temperatura de la mezcla en ºF, Ky en ºR.
Problema Nº2. Una mezcla de gases contiene 26% molar de etileno (C2H4), 42% molar de etano
(C2H6) y el resto de propano (C3H8).
a) ¿Cuáles son las fracciones másicas de los componentes de la mezcla.
b) Calcular el peso molecular promedio de la mezcla.
Problema Nº3. La regulación de la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de 1993 contiene
estándares para 84 químicos y minerales enel agua de beber. De acuerdo con la EPA uno de los
contaminantes listados más comunes y de natural ocurrencia es el antimonio. El nivel de
contaminación máximo para el antimonio y el níquel a sido fijado en 0.006[mg/lt] y 0.1[mg/lt]
respectivamente.
Un análisis del agua de beber de su empresa muestra para el antimonio una concentración
de 4 [ppb] (partes por billón) y de 60 [ppb] para elníquel. Determine si el agua de beber satisface
los niveles de la EPA para el antimonio y el níquel.
Asuma que la densidad del agua es 1.00 [gr/cm3].
Problema Nº4 (Nº9 Cap2). Según el principio de Arquímedes, un fluido ejerce una fuerza de
flotación, sobre un objeto sumergido, equivalente al peso del fluido desplazado por el objeto. Un
bloque de madera que mide 30 cm X 30 cm X 30 cm flota en unabañera llena de tetracloruro de
carbono. La parte superior del bloque se encuentra 20.7 cm por encima de la superficie del líquido.
La densidad de la madera es de 0.5 g/cm3. Calcular la densidad del tetracloruro de carbono (CCl4
Problema Nº5. Se coloca un cubo de un material sólido de propiedades desconocidas con lados de
120 cm en un recipiente lleno de alcohol etílico líquido, sobre el cubode pone un peso de 40 kg con
lo que el cubo se sumerge 100 cm. ¿Cuál es la densidad del material del cubo?
Peso

Material

100 cm

120 cm

Alcohol Etilico

Profesor: Luis Vega Alarcón

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Problema Nº6. Calcular la presión manométrica en el fondo de un estanque abierto lleno de benceno
hasta una profundidad de 12 pies (La densidad relativa del benceno es 0.879).(a) en pies de benceno.
(b) en pascales.
Problema Nº7 (Nº23 Cap3). Se emplea un manómetro de extremo cerrado y otro de extremo abierto
(ambos de mercurio) para la medición de la presión en una tubería de gas. La lectura en el primero
es de 1570 mm, mientras que en el segundo es de 814 mm. Calcular la presión manométrica,
absoluta y atmosférica.
Problema Nº8 (Nº22 Cap3) Un sistema dealimentación por gravedad ha de emplearse para
alimentar agua a un intercambiador de calor.

h
Intercambiador
de calor
Se requiere una presión de agua de al menos 30 psig a la entrada del intercambiador de calor.
¿Cuál es la mínima elevación necesaria del nivel de agua por encima del intercambiador de calor?
Problema Nº9. Considerando el sistema de tres estanque de almacenamiento de agua quemuestra
la siguiente figura, donde un manómetro de extremo abierto colocado en el fondo del estanque A
marca una presión de 260.68 [mm Hg]. ¿Cuáles son las presiones en [Pa] que indican manómetros
de extremo cerrado colocados tanto en el tope del estanque A como en el tope del estanque C?

B
b

C

y
x

A

c

a

Distancia
[m]

x
6

y
5

a
2

b
1

c
0,6

ProblemaNº10. Considerando un estanque lleno con etanol líquido (alcohol etílico) hasta un nivel de
16 [m] como muestra la figura. Si el manómetro de extremo abierto colocado en el fondo del

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estanque marca una presión manométrica de 700 [mm Hg], ¿Cuál es el vacío en [mm Hg] al que
esta sometido el aire sobre el etanol líquido? (Respuesta: 228...