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Taller variables de procesos, Ejercicios de Cálculo para Ingenierios

Taller de cálculo vectorial UFPS

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 06/09/2021

andres-jaimes-9
andres-jaimes-9 🇨🇴

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Docente: Ing. MSc. Carlos Alberto Ararat
TALLER 1: Variables de procesos
Resuelva los siguientes ejercicios y en donde sea posible utilice los diagramas de equipos
haciendo uso de programa Visio.
1. la velocidad de un fluido por una tubería de diámetro interno 80 mm es 1,2 m/s. Si la
densidad del fluido 0,85 g/cm3, calcular:
a. el flujo volumétrico o caudal en pies3/s. RTA. 0,2131
b. el flujo másico en lb/s. RTA. 11,30
2. El valor de la constante universal de los gases ideales es 0,08205 atm-l / (mol-g-K).
Expresar este valor de R en:
a. J/(mol-k) RTA. 8,3117
b. (kgf-m) / (mol-g-K) RTA. 0,8473
c. Cal / (mol-g-K) RTA. 1,987
d. Btu / (mol-lb-ºR) RTA. 1,986
e. (atm-m3) / (mol-kg-K) RTA. 0,08205
f. (Psi-pie3) / mol-lb-ºR) RTA. 10,73
g. (lbf-pie) / (mol-lb-ºR) RTA. 1545,12
3. El volumen específico de un gas contenido en un cilindro de 20 galones de capacidad es
de 1,70 pies3/lb. El gas se encuentra a la presión absoluta d 105,64 Psia y la temperatura 86
ºF.
a. Cuál es el peso molecular del gas en g/mol? RTA. 32,61
b. Cuántos mol-lb de gas hay presente? RTA. 0,0482
4. El factor de estiba se da en pies3/t m y se usa en los puertos marítimos para conocer
aproximadamente las toneladas métricas (t m) de carga embarcadas en las bodegas de un
buque si la densidad del carbón es 800 kg/m3, calcular:
a. El factor de estiba en pies3/t m. RTA. 44,14
b. Las t m de carbón que pueden ser cargadas en una bodega cilíndrica de 8 m de diámetro y
5 m de altura. RTA. 201,06
5. El flujo volumétrico del agua por una tubería cuyo diámetro interno es de 80 mm es de
350 l/min. Si la densidad del agua es 1g/ml, calcular:
a. La velocidad lineal del agua por la tubería en pies/s. RTA. 3,806
b. El flujo másico del agua en kg/h. RTA. 21000
6. Para un fluido que es transportado por una tubería de 100 mm de diámetro interno y que
tiene una viscosidad absoluta de 2,5 poises y densidad de 50 lb/pie3, su número de reynolds
es de 1350:
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¡Descarga Taller variables de procesos y más Ejercicios en PDF de Cálculo para Ingenierios solo en Docsity!

Docente: Ing. MSc. Carlos Alberto Ararat TALLER 1: Variables de procesos Resuelva los siguientes ejercicios y en donde sea posible utilice los diagramas de equipos haciendo uso de programa Visio.

  1. la velocidad de un fluido por una tubería de diámetro interno 80 mm es 1,2 m/s. Si la densidad del fluido 0,85 g/cm^3 , calcular: a. el flujo volumétrico o caudal en pies^3 /s. RTA. 0, b. el flujo másico en lb/s. RTA. 11,
  2. El valor de la constante universal de los gases ideales es 0,08205 atm-l / (mol-g-K). Expresar este valor de R en: a. J/(mol-k) RTA. 8, b. (kgf-m) / (mol-g-K) RTA. 0, c. Cal / (mol-g-K) RTA. 1, d. Btu / (mol-lb-ºR) RTA. 1, e. (atm-m^3 ) / (mol-kg-K) RTA. 0, f. (Psi-pie^3 ) / mol-lb-ºR) RTA. 10, g. (lbf-pie) / (mol-lb-ºR) RTA. 1545,
  3. El volumen específico de un gas contenido en un cilindro de 20 galones de capacidad es de 1,70 pies^3 /lb. El gas se encuentra a la presión absoluta d 105,64 Psia y la temperatura 86 ºF. a. Cuál es el peso molecular del gas en g/mol? RTA. 32, b. Cuántos mol-lb de gas hay presente? RTA. 0,
  4. El factor de estiba se da en pies^3 /t m y se usa en los puertos marítimos para conocer aproximadamente las toneladas métricas (t m) de carga embarcadas en las bodegas de un buque si la densidad del carbón es 800 kg/m^3 , calcular: a. El factor de estiba en pies^3 /t m. RTA. 44, b. Las t m de carbón que pueden ser cargadas en una bodega cilíndrica de 8 m de diámetro y 5 m de altura. RTA. 201,
  5. El flujo volumétrico del agua por una tubería cuyo diámetro interno es de 80 mm es de 350 l/min. Si la densidad del agua es 1g/ml, calcular: a. La velocidad lineal del agua por la tubería en pies/s. RTA. 3, b. El flujo másico del agua en kg/h. RTA. 21000
  6. Para un fluido que es transportado por una tubería de 100 mm de diámetro interno y que tiene una viscosidad absoluta de 2,5 poises y densidad de 50 lb/pie^3 , su número de reynolds es de 1350:

a. Calcular el flujo volumétrico en L/min. RTA. 1986, b. Calcular el flujo másico en kg/h. RTA. 95425,

  1. Se tiene un gas con la siguiente composición molar CH 4 =80% C 2 H 4 =10% C 2 H 6 =10%. a. Cuál es el peso molecular medio de la mezcla? RTA. 18,6 g/mol b. Cuál es la fracción en peso de cada uno de los componentes de la mezcla? RTA. CH 4 =0,688 C 2 H 4 =0,151 C 2 H 6 =0,
  2. Uma mezcla líquida contiene la siguiente composición en masa 40% de butano C 4 H 10 ; 40% de pentano C 5 H 12 ; 20% de hexano C 6 H 14. a. Determine la composición en fracción molar del líquido. RTA. C 4 H 10 = 0,4662 C 5 H 12 =0,3784 C 6 H 14 =0, b. La composición en fracción en masa excluyendo el hexano RTA. C 4 H 10 =0,50 C 5 H 12 =0,
  3. El análisis inmediato de un carbón es: humedad total (HT)= 5,50%, cenizas (CZ)= 10,37%) materia volátil (MV) = 40,44%, carbono fijo (CF)= 43,69%. Calcular: a. El análisis inmediato en base seca b. El análisis inmediato en base seca y libre de cenizas RTA. Compuesto %Base seca %Base seca libre de CZ CZ 10,97 0 MV 42,79 48, CF 46,24 51, Total 100,00 100,
  4. El volumen específico de un aire húmedo es 18,2 pies^3 /lb a la presión de 13,23 Psia y temperatura de 113 ºF. Calcular: a. La composición másica del aire húmedo RTA. %H 2 O=21,5% %Aire seco=78,5% b. Las moles de agua/ mol de aire seco RTA. 0, c. Los g de agua/g de aire húmedo RTA. 0,
  5. El NOx es uno de los óxidos contaminantes del aire proveniente de los gases de combustión de automóviles que funcionan con gasolina. El NOx está formado por la mezcla de NO y NO 2. Suponga que se recolecta una mezcla de 200 cm^3 de NOx que pesa 0,350 g, a la presión de 950 torr y temperatura de 27ºC. a. Calcule el porcentaje másico de NO RTA. 62,86% b. Calcule el porcentaje molar de NO RTA. 72,18%
  6. Un aceite tiene una densidad de 28 ºAPI, su viscosidad cinemática es de 1,70 stokes. Cuál será su viscosidad absoluta expresada en: a. Poise RTA. 1,5079 b. lb/pie-h RTA. 364,

Hallar otra ecuación que sirva para hallar a h en J / (s – m^2 – ºC) xon G en kg / (s – m^2 ) y X en cm. RTA: h'= 30,434 G' 0,6^ / X' 0,4^ con las unidades pedidas.

  1. En la producción de un medicamento con peso molecular de 192, la corriente de salida del reactor fluye a una velocidad de 10.3 L/min. La concentración del medicamento es del 41.2% (en agua), y el peso específico relativo de la disolución es 1.025. Calcule la concentración del medicamento (en kg/L) en la corriente de salida, y la velocidad de flujo del medicamento en kg mol/min. RTA: 0.0226 kg mol/min
  2. Un limpiador de cañerías de grado industrial contiene 5.00 kg de agua y 5.00 kg de NaOH. ¿Cuál es la fracción en masa (peso) y la fracción molar de cada uno de los componentes dentro del recipiente del limpiador de cañerías? ¿Cuántos kilogramos mol hay de cada componente? RTA: fracción en peso: 05 de NaOH y 0,5 de H2O; Fracción molar: 0,31 de NaOH y 0, de H2O, kilogramos molde: 0,125kg de NaOH y 0,125kg de H2O.
  3. El peso específico relativo del acero es 7.9. ¿Qué volumen en pies cúbicos tiene un lingote de acero que pesa 4000 Ib?
  4. Una disolución contiene 25% en peso de sal en agua y tiene una densidad de 1.2 g/cm3. Exprese la composición como: a) Kilogramos de sal por kilogramo de H2O b) Libras de sal por pie cúbico de disolución
  5. Una mezcla licuada de n-butano, n-pentano y n-hexano tiene la siguiente composición porcentual n-C4H10 50% n-C5H12 30% n-C6H12 20% Para esta mezcla, calcule: a) La fracción en peso de cada componente b) La fracción, molar de cada componente c) El porcentaje molar de cada componente d) El peso molecular medio