Balance de Materia y Energia 2

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Resuelva correctamente los siguientes problemas. Con la siguiente información conteste lo que se le pide:

Una fábrica que produce pulpa de frutas tiene el siguiente plan de producción: Producto(pulpa) Consumo

materia prima Funcionamiento Envases utilizados

Piña 500 kg/h

96 días/año

1 turno de 8 h/día Recipiente de vidrio de 750 g

Durazno

Densidad=1,8 g/cm3 900 lb/min 250 días/año

Recipientes de diámetro= 2,76 in Altura= 0,39 ft

El producto terminado se contiene en un 75% respecto a la cantidad de materia prima utilizada y la temperatura del proceso es de 11°C. Con base al plan de producción, calcule:

1)

a) El producto elaborado en Ton/h de piña y durazno. -PIÑA

El producto terminado se contiene en un 75% respecto a la cantidad de materia

Ahora a Ton/h:

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El producto terminado se contiene en un 75% respecto a la cantidad de materia

Ahora a Ton/h:

b) El producto elaborado en kg/año de piña y durazno. -PIÑA

El producto terminado se contiene en un 75% respecto a la cantidad de materia

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El producto terminado se contiene en un 75% respecto a la cantidad de materia

2) La cantidad de envases/año. Para el durazno efectúe el cálculo considerando el contenido en cm3.

-PIÑA

-DURAZNO

Volumen del envase:

N° envases Producto elaborado = 36774000 kg/año Densidad = 1,8 g/cm3 Entonces:

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3) Exprese la temperatura del proceso en °F

Una empresa desea adquirir un generador de vapor para su proceso y tiene las siguientes opciones:

Tipo de generador de vapor

Combustible Consumo Capacidad calorífica Costo del combustible Densidad 1 Gas 1,3 lb/h 11650 kcal/kg 1,55 $/lb 1,2 g/L

2 Gasolina 0,8 m3/turno 42,3 BTU/g 15 $/gal 0,85 g/cm3

3 Diésel 1350 L/día 42,49 cal/g 90 $/ft3 0,91 g/cm3

Nota: La empresa trabaja un turno de 8 horas por día.

4) La cantidad de energía en forma de calor que genera cada equipo en 3 horas de trabajo. Exprese sus resultados en BTU (considere que calor= masa x capacidad calorífica).

GAS

Convertimos a BTU:

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GASOLINA

---En masa:

42,3 BTU/g

Entonces en 3 h de consumo, la energía será:

DIESEL

Convertimos a BTU:

(6)

6) Si se requieren 1,55 x 106 kcal en el proceso, ¿cuál sería la opción más adecuada?

7) Según los cálculos anteriores, ¿Cuál sería la mejor opción a elegir?

La mejor opción es la GASOLINA.

Con la siguiente información resuelva lo que se le pide:

Una empresa que fabrica empaques automotrices trabajan 7 horas efectivas cada día (un turno) y durante la operación presenta los siguientes consumos de energía con esta información determine:

Energía o Energético Consumo Costo

Gasolina 10 gal/semestre 130 $/

Gas 5 kg/día 2,50 $/

Electricidad 10 kW h/día 0,003 $/

8) Costo de operación de la fábrica durante 15 días hábiles.

a)

x (

b)

(7)

9) Si la gasolina tiene un poder calorífico de 11,83 y el gas de , ¿Cuál será la cantidad en utilizado durante 5 días de trabajo por concepto de utilizar gasolina, gas y electricidad?

a)

10)Proporcione las dimensiones para la donde Número de Reynold. = Diámetro, Densidad, Velocidad, = viscosidad (centiPoise).

ADIMENSIONAL

11) ¿Cuánta energía potencial en ft lb, tiene un tambor de 100lb suspendido 10ft sobre la superficie de la Tierra con referencia a dicha superficie? Tambor: - Masa: - Altura: -Conversión: ��=45.35 ×9.8 �� ��2

(8)

12) Cien libras de agua fluyen por una tubería a razón de , ¿Cuánta energía cinética tiene el agua en ?

- Masa:

- Velocidad: 10

-

(9)

50,303 cal = A ft lb 13)Convierta 130 a) K c) R

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14)La conductividad térmica del aluminio a 32 es 117 , calcule el valor equivalente a 0°C en términos de .

117 =117 =

15)La capacidad calorífica del dada y está dada por la relación , donde se expresa en .Modifique la fórmula de modo que la expresión resultante tenga asociadas las unidades .

Conversión:

16)Un cubo de hierro mide 2cm por lado y tiene masa de 62,9g. Calcule se densidad en kg/m3.

(11)

17)La torre Eiffel tiene 984 pies de altura, exprese esta unidad en: a) m

b) cm

c) yd

18) ¿Cuál es la dimensión del lado de un cubo cuyo volumen d de 3 375cm3?

19)¿Cuál es el volumen en galones de un tanque d dimensiones: ¿largo = 2m, ancho= 0?50yd, y alto = 5in?

21)Un estudiante hizo tres mediciones de peso de un objeto: 19.17 oz, 9.15 g, 18.4 lb. ¿Cuál es el promedio en peso del objeto en mg?

 19.17 oz

(12)

 18.4 lb

PROMEDIO

PROMEDIO

22)La densidad del alcohol es de 0.8 . ¿Cuál es el peso de 5 galones de esta sustancia?

23)Calcule la densidad de un bloque de madera en , el cual pesa y tiene las dimensiones de , por .

(13)

24)La capacidad calorífica a presión constante del agua a 200°F es de

. Calcule el en .

 

25)El valor de la constante R de los gases ideales es

, exprese el valor en .

(14)

26) Una ecuación simplificada para la trasmisión de calor de un tubo de aires es , donde es el coeficiente de trasferencia de calor

en , es el área, Q es la cantidad de calor en

es la diferencia de temperaturas en

a)

(15)

27) Una unidad muy empleada para medir presiones es el bar , ¿Cuál sería la presión en la Ciudad de México en dicha unidad?

=

7) De la ecuación está en dinas,

, se

obtiene la unidad conocida como gauss . Obtenga la equivalencia entre un tesla y un gauss.

(16)

29) La densidad del aluminio metálica es de 2,7cm-3Sabiendo que un mol

de átomos tiene una masa de 26,91815g (peso atómico):

a) Calcule el volumen que ocupa cada átomo de aluminio

b) Obtenga el radio de una esfera con ese volumen en cm, m y A

30)Si un avión viaja al doble de la velocidad del sonido , ¿Cuál es su velocidad en millas por hora y en

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