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
Calentadoragua · 10 °C95 °CQ = ?

Una corriente de agua que circula a 2 kg/s se calienta de 10 °C a 95 °C. Halla la potencia térmica Q.

ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 10 °CTout = 95 °C
Q = kW
2.Fácil
Calentadoragua · 15 °C45 °CQ = ?

Una corriente de agua que circula a 3 kg/s se calienta de 15 °C a 45 °C. Halla la potencia térmica Q.

ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tin = 15 °CTout = 45 °C
Q = kW
3.Media
lado calientelado fríoaceite ligero · 160 °C60 °Cagua · 20 °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: 160 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
4.Media
lado calientelado fríomezcla de glicol · 150 °C80 °Cagua · 20 °Ct = ? °C

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

ṁh = 1 kg/scp,h = 3,6 kJ/(kg·K)Th: 150 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)tin = 20 °C
tout = °C
5.Difícil
lado calientelado fríoaceite ligero · 130 °C70 °Cagua · 20 °C90 °C · ṁ = ?10 % perdido

aceite ligero 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 = 2,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 70 °Ct: 20 → 90 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pérdida = 10 %
ṁc = kg/s
6.Difícil
lado calientelado fríoetanol · 160 °C100 °Cagua · 15 °C30 °C · ṁ = ?5 % perdido

etanol caliente calienta agua en un intercambiador que pierde hacia el entorno el 5 % del calor cedido por la corriente caliente. Halla el caudal de agua ṁc necesario.

ṁh = 2,5 kg/scp,h = 2,44 kJ/(kg·K)Th: 160 → 100 °Ct: 15 → 30 °Ccp,c = 4,18 kJ/(kg·K)pérdida = 5 %
ṁc = kg/s

Soluciones

  1. 1. Q = 710,6 kW
  2. 2. Q = 376,2 kW
  3. 3. tout = 103,7 °C
  4. 4. tout = 60,19 °C
  5. 5. ṁc = 0,9689 kg/s
  6. 6. ṁc = 5,545 kg/s

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