Problemas de balance de energía en psicrometría

PROBLEMAS DE BALANCE DE ENERGÍA EN PSICROMETRÍA

1.- Enumerar todas las propiedades que se pueda encontrar en un diagrama psicrométrico de un aire húmedo que tiene TBS de 90°F y TBH 70°F.

2.- Se calienta un aire húmedo de 38°C y 48%HR en un horno hasta 86°C. Determinar el calor que se debe suministrar por m3 de aire inicial y cuál es el punto de rocío del aire.

3.- Se sabe que un aire húmedo de entrada tiene TBS de 40°C y TBH 22°C, si el mismo aire a la salida de un pulverizador de agua presenta TBS de 27°C y TBH 22°C, encontrar la humedad adicionada por kg de aire seco.

4.- Si el aire húmedo de entrada tiene un punto de rocío de 70°F con 40% HR, determinar el calor que se debe eliminar mediante un enfriador y cuánto vapor de agua se remueve, si el aire a la salida se encuentra a 56°F con punto de rocío de 54°F

5.- Se procede a diseñar una torre de enfriamiento de agua que tiene un ventilador con capacidad de 8,3 x 106 ft3/h de aire húmedo a 80F y TBH de 65°F. El aire a la salida está a 95°F y TBH de 90°F. Determinar la cantidad de agua que se puede enfriar no se recircula, entra el agua a 120°F y sale de la torre a 90°F.

6.- Aire húmedo a 1 atm y 200°F que contiene 0,0645 lb H2O/lb aire seco, entra a un enfriador a velocidad de 1 000 lb aire seco/h (más vapor de agua acompañante). El aire enfriado sale a 100°F, saturado con vapor de agua (0,0434 lb H2O/lb aire seco), de este modo 0,0211 lb H2O/lb aire seco se condensan. Estimar el calor que se transfiere al enfriador.

PROBLEMAS DE BALANCE DE ENERGÍA EN SOLUCIONES Y DIAGRAMAS ENTALPÍA CONCENTRACIÓN

1.- Estimar el calor de vaporización de una mezcla etanol agua a 1 atm y una fracción másica de etanol de 0,5 a partir del diagrama entalpía concentración. 500 BTU/lb

2.- Para el sistema ácido sulfúrico agua, cuál es o son las fases y composiciones y entalpías que existen a H= 120 BTU/lb y temperatura de 260°F.  dos fases líquido 0,5 y H 8 BTU/lb, vapor 1,0 y H 1174 BTU/lb

3.- 100 lb de una solución al 73% de NaOH a 350°F debe diluirse para dar una solución resultante de 10% a 80°F.  Determinar las libras de agua líquida a 80°F y de hielo a 32°F se requiere si no se disponen de fuentes de enfriamiento disponible. Rtas 387 lb y 243 lb

4.- 600 lb de hidróxido de sodio al 10% a 200°F se adicionan a 400 lb de hidróxido de sodio al 50 % al punto de ebullición. Determinar:

a) Temperatura final de la solución. 232°F

b) Concentración final de la solución. 26%

c) masa de agua evaporada durante el mezclado 32.6 lb agua

5.- Utilice el diagrama entalpía concentración del sistema amoníaco – agua para determinar a 1 atm de presión la fracción de masa de amoníaco que está en equilibrio en las fases gas y líquido para una temperatura de líquido de 130°F. vapor 0,85 líquido 0,15

CALOR DE SOLUCIONES

1.- Calcular el calor de formación de HCl(g):5H2O  -37 k cal/mol

2.- El calor estándar de ácido sulfúrico en 400 moles de agua es -212 kcal/mol. El calor de dilución es de +18,3 kcal/mol. Determinar el calor de formación para obtener ácido sulfúrico puro. -193,7 kcal/mol

3.- Considere los siguientes datos

Tabla 1. Datos de entalpía estándar.

Determinar los calores de reacción:

1. KOH+HCl   -48,6 kcal/mol
2. KOH+400 H2O  -12,9 kcal/mol
3. HCl+400 H2O    -17,8 kcal/mol
4. KCl +400 H2O    4,2 kcal/mol
5. KOH+HCl:400 H2O   -26,6 kcal/mol

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