Hoja de ejercicios de Balance de energía con soluciones

Hoja de ejercicios de Balance de energía gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Nueva hoja de ejerciciosPractica en línea con pistas

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
Calentadoretanol · 10 °C35 °CQ = ?

Una corriente de etanol que circula a 5 kg/s se calienta de 10 °C a 35 °C. Halla la potencia térmica Q.

ṁ = 5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)Tin = 10 °CTout = 35 °C
Q = kW
2.Fácil
Calentadoragua · 40 °C90 °CQ = ?

Una corriente de agua que circula a 5 kg/s se calienta de 40 °C a 90 °C. Halla la potencia térmica Q.

ṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 40 °CTout = 90 °C
Q = kW
3.Media
lado calientelado fríoetanol · 180 °C100 °Cagua · 20 °Ct = ? °C

etanol caliente enfría agua en un intercambiador a contracorriente sin pérdidas de calor. Halla la temperatura de salida del agua tout.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.Media
lado calientelado fríoaceite ligero · 140 °C70 °Cagua · 25 °Ct = ? °C

aceite ligero caliente enfría agua en un intercambiador a contracorriente sin pérdidas de calor. Halla la temperatura de salida del agua tout.

ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 25 °C
tout = °C
5.Difícil
lado calientelado fríomezcla de glicol · 160 °C70 °Cagua · 30 °C60 °C · ṁ = ?10 % perdido

mezcla de glicol caliente calienta agua en un intercambiador que pierde hacia el entorno el 10 % del calor cedido por la corriente caliente. Halla el caudal de agua ṁc necesario.

ṁh = 2 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Ct: 30 → 60 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pérdida = 10 %
ṁc = kg/s
6.Difícil
lado calientelado fríoetanol · 150 °C120 °Cagua · 25 °C55 °C · ṁ = ?15 % perdido

etanol caliente calienta agua en un intercambiador que pierde hacia el entorno el 15 % del calor cedido por la corriente caliente. Halla el caudal de agua ṁc necesario.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Ct: 25 → 55 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pérdida = 15 %
ṁc = kg/s

Soluciones

  1. 1. Q = 305 kW
  2. 2. Q = 1045 kW
  3. 3. tout = 51,13 °C
  4. 4. tout = 83,61 °C
  5. 5. ṁc = 4,651 kg/s
  6. 6. ṁc = 0,4962 kg/s

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