EJERCICIO QUINTO PARCIAL

ELABORADO POR:

DAIRO ALEXIS RODRIGUEZ LOPEZ – 20112104219

SEBASTIAN CASTRO CHAVEZ - 20121107999

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

EJERCICIO PROPUESTO

SOLUCIÓN

W (H2O) 24°C

Aire Aire 93°C

Tbs=38°C aire H2O satu

Tbw=27°C

Sistema 1.

Base de cálculo: 1hora

De la carta psicométrica a Tbw=27°C y Tbs=38°C obtenemos la Hr y la humedad masica

Hr=40% Hm=0.018 kg de H 2OKgde as

Hm=0.018

kgde H 2OKgdeas

∗28.96kg deas

18kgde H 2O=0.02896

KgnaguaKgnas

nTotales=1.02896kgnah1

A+B=C

SALIDA:

Tr: 38°C

Hmasica :0.044

Kgde aguaKgas

∗28.96kg as

18kgagua=0.0708

Kgnaguakgnas

Ah2 :1.0708Kgn

Pv27°C¿ =0.51696 psia

Pv38°C¿ =0.9604 psia

Calentador Secador

BALANCE DE AIRE SECO:

1.02896Kgnah∗( 14.696−0.5169614.696 ) KgnasKgnah+0=1.0708Kgnah( 14.696−0.960414.696 ) KgnasKgnah

BALANCE DE AGUA:

1.0289Kgnah( 0.5169614.696 ) KgnaguaKgnah+w=1.0708Kgnah( 0.960414.696 ) KgnaguaKgnah

0.03619+w=0.699

w=0.0338kg

0.0338KgnH 2O∗18kg H 2O1Kgn H 2O

=0.6084KgnH 20

Sistema 2.

38°C 93°C

Según la carta psicométrica la humedad másica es constante porque a 38°C es la máxima temperatura a que se puede condensar el agua en el aire.

Hm=0.044 KgnaguaKgnas

Hr=9%

Sistema 3.

4 Aire húmedo 49°C Aire húmedo 93°C 3

1 material 46°C Material 46 °C 2

1000 Kg/hr

m 1+m3=m2+m 4

m 3=mas+mv

CALENTADOR

SECADOR

Hm3= mvmas

m 3=mas+maHm3

m 4=mas+maHm4

Hm3ma=mv

ma+maHm 3+m1=ma+maHm 4+m 2

m 1−m2=ma (Hm 4−Hm3 )

m 1=1000kg+ma(Hm4−0.044) 1

Vh4=V as 4+(Vsat 4−Vas 4Hm sat 4 )hm 4

De la carta psicométrica como es adiabática me voy a Tbw constante y la corto con 49°C de Tbs y miro la humedad másica

Hm4=0.063 KgaguaKgas

ma=1kg deas

m 1=1000+1 (0.063−0.044 )

m 1=1000.019kgde material

Entonces:

m 3=1+(1∗0.044 )

m 3=1.044 KgaguaKgas

m 4=1+(1∗0.063 )

m 4=1.063 KgaguaKgas

Entonces:

V aire seco

48°C 1 m3

49°C x x=1.0032 m3

Kgas

63.5°C 1.05

Hmsat 4=0.087 Kg H 20Kgas

V sat 4

49°C x

52°C 1.05 x=1.0406 m3

Kgas

68°C 1.10

Vh4=1.0032 m3

Kgas+(1.0406 m3

Kgas−1.0032 m3

Kgas

0.087KgH 20Kgas

)0.063 KgnaguaKgnas

Vh4=1.03028 m3

Kgas

Vh4=1.03028 m3

Kgas∗1Kgas=1.03028m3

e) entrada aire

H=43.5 BTUlb as

Corrección

95°F 0.2 Btu

100.4°F x x=0.2514 BTU

116°F 0.4 Btu

Haire=43.5−.2514=43.248 BTUlb as

Q=43.248

BTUlbas

∗2.205lb as

1Kgas∗1Kgas=95.758 BTU

QH 2O=mCp∆T

Cp=1 BTUlb° F

a32 ° F

QH 2O=0.018Kg∗(1 BTUlb ° F

∗2.205 lb

1kg∗(75.2−32 ))° F

Q H 2O=1.714 BTU

Q=95.758BTU +1.714 BTU

Q=97.4742

BTU1hr

∗1Kj

0.94782BTU∗1000 j

1Kj

Q=102838.73 Jhr

b)

1. Hr=40%

2. Hr=100%

3. Hr= 9%

4. Hr= 78%

%H=Pt∗Hr−Pa¿HrPt−Hr (Pa¿ )

%H=14.696 psia∗0.4−0.51696 psia∗0.414.696 psia−0.4∗0.51696 psia

x100=39.14%

%H=14.696 psia∗1−0.9604 psia∗114.696 psia−1∗0.9604 psia

x 100=100%

%H=14.696 psia∗0.09−0.9604 psia∗0.0914.696 psia−0.09∗0.9604 psia

x 100=8.46%

%H=14.696 psia∗0.78−1.7016 psia∗0.7814.696 p sia−0.78∗1.7016

x100=75.81%

BIBLIOGRAFIA

David M. Himmelblau- Principios básicos y cálculos en ingeniería química. 6ta edición. Capítulo 5.

Armando Patiño Olivares- Introducción a la ingeniería química: balances de masa y energía. Tomo I.