Calificaciones después del 2o final

Las calificaciones publicadas hoy 14-06-12, a las 12:45 horas en la página de la DCB, son las definitivas, después del 2o final. http://dcb.fi-c.unam.mx/users/adanlr/index_archivos/Page441.htm

Calificaciones actualizadas

Calificaciones después del primer final, se pueden encontrar en la dirección: http://dcb.fi-c.unam.mx/users/adanlr/index_archivos/Page441.htm

CALIFICACIONES

Por desgracia, en el blogger ya no se pueden subir imágenes de alta calidad. LAS CALIFICACIONES SE PUEDEN LEER EN LA PÁGINA: http://dcb.fi-c.unam.mx/users/adanlr/index_archivos/Page441.htm

CALIFICACIONES

NOTAS IMPORTANTES: 1. Todos los oyentes deben presentarse al final. 2. Si tu calificación es < 6.00, preséntate al final. 3. Si no acreditaste el laboratorio, URGE que aclares esta situación en la coordinación.

PROBLEMA 8

Una bomba de desplazamiento positivo consta de un cilindro (5 cm de diámetro) y un pistón (65 cm de carrera). Se usa para llenar un tanque en Iztacalco, que está a 500 kPa manométricos. El equipo toma aire del entorno, a 298 K, R = 0.287 J/gK y k = 1.4. El aire se comprime isotérmicamente dentro de la bomba. ¿Cuál es la distancia que el émbolo recorre antes de que el aire empiece a entrar al tanque? x = 0.563 m

PROBLEMA 7

Un hidrocarburo gaseoso, con masa molar de 30 kg/kmol, fluye por un gasoducto a 1.725 MPa y 60 °C. Si pasan 28.32 m3/min, ¿cuál será el gasto másico, en kg/s? m = 8.82 kg/s

PROBLEMA 6

En un cilindro con émbolo carente de fricción, hay 325 g de agua a 5 bares y 75 % de calidad. El fluido se expande según Pv = cte, hasta 200 kPa. Calcule el calor y su dirección. Q = 52.14 kJ entra

PROBLEMA 5

Una sustancia simple y compresible se expande en un cilindro con émbolo, según PV = cte. Si al inicio el fluido estaba a 2.8 MPa y 60 L y su energía interna disminuye en 100 kJ durante el proceso adiabático, ¿cuál será la presión final? P2 = 1.544 MPa

PROBLEMA 4

Una corriente de agua de 4 kg/min entra en un compresor que recibe 26.293 kW. El agua pasa de 1.5 bar y 120 °C a 1.5 MPa y 210 °C. El ambiente está a 27 °C. Calcule el calor y su dirección. Q = -18.91 kW sale

PROBLEMA 3

En un sistema de calentamiento de una planta, se ha sugerido el uso de metano (R = 0.5196 kJ/kg K) como combustible de emergencia. Para almacenarlo, se usan tanques cilíndricos de 35 cm de diámetro por 80 cm de altura, con una temperatura ambiental de 21 °C y una presión de 1.2 bar. Si la planta suministra 100 MJ/h durante un día y el metano, al quemarse, produce 50,010 kJ/kg de calor, determine cuántos cilindros se requieren para mantener la planta operando 24 horas. # cil. = 794

PROBLEMA 2

A un mezclador entran dos corrientes de agua, una de 68 kg/h, 150 kPa y 87.5 °C, y la otra de 47 kg/h, 0.3 MPa y 300 °C. La única salida está a 18 MPa. Además, se reciben 10 kW de trabajo de flecha y se entrega 1 kJ/s de calor. Obtenga la temperatura de la corriente de salida en °C. Tsal = 330 °C

Serie 2, para entregar el día del examen

Como habrán visto, el maldito sistema del blogger ya no permite dar formato al texto en las entradas. Por lo tanto, voy a publicar una entrada para cada problema. PROBLEMA 1: En Ciudad Universitaria, se encuentra un sistema adiabático cilindro-pistón que contiene 6000 g de agua con 5% de humedad. Un calentador de inmersión de 1000 J/s opera dentro de él, durante 0.12 h a presión constante. Obtenga el volumen final en m3, considerando que la masa del pistón es despreciable. V2 = 12.94 m3

Temas para exposición en clase

Deberán elegir uno los siguientes temas para hacer una exposición en clase, de forma individual o en pareja. El próximo viernes, en estricto orden alfabético, les preguntaré su elección, ya que no se valdrá repetir tema.
La exposición deberá durar 6 minutos como máximo, debe estar apoyada por una presentación powerpoint, donde se privilegien las imágenes sobre el texto.
La exposiciones iniciarán el próximo miércoles 18 de abril.
Los mejores trabajos tendrán un punto extra en el segundo parcial.

- Energía eólica (tipos , tamaños, capacidades de aerogeneradores)
- Energía geotérmica de pequeña escala
- Energía mareomotriz
- Energía solar lumínica
- Energía solar térmica
- Energía osmótica
- Vehículos híbridos (distintas configuraciones)
- Celdas de hidrógeno
- Biodiesel
- Gas natural
- Bioetanol
- Biogas
- Combustible de algas
- Energía nuclear (fisión)
- Energía nuclear (fusión)
- Cogeneración
- Autos eléctricos
- Plantas minihidráulicas y microhidráulicas
- Refrigeración por absorción
- Refrigeración por efecto Peltier

Serie 1: Otros tres problemas

Un resorte (k = 2 MN/m) es comprimido por una leva una distancia total de 1 cm desde el equilibrio. El resorte está hecho de un metal con una capacidad térmica de 4.2 kJ/K. La temperatura inicial es de 20ºC. ¿Cuál será la temperatura final del resorte después de 1000 oscilaciones? (No se disipa calor al ambiente).
Tf = 43.81ºC

Un sistema cerrado realiza un ciclo de tres procesos separados. Durante el primer proceso, 8 kJ de calor son transferidos al sistema y éste realiza 2 kJ de trabajo. El segundo proceso es adiabático. En el último proceso, se realizan 3 kJ de trabajo sobre el sistema y éste disminuye 2 kJ su energía total. Determine la variación total de energía del sistema en los primeros dos procesos; el calor transferido en el último proceso y el trabajo para el segundo proceso.
(No se dan las respuestas para este problema)

Un dispositivo cilindro-pistón tiene un diámetro interior de 13 cm. Cuando la altura interior del cilindro es de 34 cm, la presión del gas que esté dentro de él es de 1.01325 bar. Si la presión es inversamente proporcional al volumen, calcule el trabajo necesario para que la altura interior disminuya hasta 12.6 cm.
W = 453.91 J

Serie

La entrega de la solución de estos problemas, más otros que se publicarán posteriormente, contará como un punto extra sobre el primer examen parcial.
Las respuestas están al final de cada problema.

Se lleva a cabo el siguiente experimento en C.U.: un cilindro de vidrio con masa de 14 g se introduce en un recipiente con agua a 25°C y 1.003 cm3/g, permitiendo que flote libremente en el líquido y asegurándose que permanezca en posición vertical. Si la celda se introduce 10.5 cm en el agua, calcule el perímetro de la celda en m.
Perímetro = 0.041 m

En la escala de temperatura de Réaumur el punto de hielo es 0, y el punto de vapor es 80. ¿Cuál es la temperatura de cero absoluto en °Ré?
T = -218.5 °Ré

Un tanque cilíndrico de radio igual a 0.2 m contiene 4 L de agua y 2 L de gasolina (densidad relativa = 0.68). Determine el volumen que produzca la misma presión en el fondo del recipiente si sólo estuviese lleno de gasolina.
V = 7.882 L

Se utiliza un calefactor de 1 kW para calentar el aire en un recinto cónico de 3 m de radio y 5 m de altura, desde una temperatura ambiente de 25°C hasta la temperatura normal del cuerpo humano (37°C). Si el recinto es adiabático, ¿cuánto tiempo le tomará calentarse? Considere para el aire c = 0.7291 J/kg K, densidad = 1 kg/m3.
t = 6.87 min

Un tubo capilar de 1 m de largo está cerrado por ambos lados. El tubo contiene 2 columnas de aire separadas por una columna de mercurio de 0.2 m de largo. Con el tubo en posición horizontal, ambas columnas de aire son de 0.4 m de largo, pero con el tubo en posición vertical, la columna superior de aire es de 0.5 m de largo y la inferior es de 0.3 m de largo. ¿Cuál es la presión del aire en el tubo capilar cuando el tubo está en posición horizontal? Suponga que el aire sigue la relación P V = cte. Considere densidad Hg = 13590 kg/m3 y g = 9.78 m/s2.
P = 49,841 Pa

Se mezclan 2 dm3 de agua a 25°C con un líquido desconocido. Resultan 4.8 dm3 de una mezcla con una masa de 4 kg. Calcule la densidad del líquido desconocido.
densidad = 716.4 kg/m3

En un tanque vertical de almacenamiento de aceite (densidad relativa = 0.8), cuya capacidad es de 70 m3, con 4 m de diámetro, se tiene a 0.2 m del fondo una tapa de 0.1 m de diámetro. El esfuerzo de ruptura de los tornillos que sujetan la tapa es de 1800 kPa. Calcule el número necesario de tornillos para que la tapa no se abra. Considere que el diámetro de cada tornillo es de 6.35 mm y que la presión de ruptura de la tapa se registra en su centro. El tanque está en el D.F.
N = 6 tornillos

Un bloque de 1 kg de cobre a 20°C se deja caer en un recipiente adiabático que contiene nitrógeno líquido a 77 K. ¿Cuántos litros de nitrógeno se evaporan durante el tiempo que le toma al cobre alcanzar 77 K? Tome para el nitrógno c = 0.21 cal/g°C, calor latente de ebullición = 48 cal/g, densidad = 0.8 g/cm3; y para el cobre c = 9.24x10-2 cal/g°C.
V = 0.52 L

En un recipiente adiabático se mezclan 100 g de líquido a 50 °C con 200 g de una mezcla de fases líquido-vapor (el 40% de la masa corresponde al vapor). ¿Cuánto sólido a 0°C se debe añadir para que en el equilibrio se tenga el triple de líquido que de sólido? Tfus = 4.3 °C, Tebu = 112.9 °C, c sól = 0.3 cal/g°C, c líq = 0.8 cal/g°C l fus = 56.2 cal/g, l ebu = 210 cal/g
m sól = 967.9 g

Un cilindro con émbolo de 50 cm de diámetro se encuentra en posición vertical a nivel del mar. Se tiene un gas en su interior y la masa del émbolo es de 20 kg. En un día caluroso, el émbolo se desplaza 1 m al recibir 53 kJ de calor por radiación solar. ¿Cuál es el cambio en la energía interna del gas?
Delta U = 32.91 kJ

Después del 2° final