TE AMO MUCHO MI PRINCESA

1.-un “poundal” es la fuerza necesaria para acceder una masa de 1lbma la

1𝑓𝑡
velocidad de y un “slug” es la masa de un objeto que acelerada velocidad a
𝑠2
𝑓𝑡
4 𝑠2 cuando se somete a una fuerza de 1lbf.

a) determina la masa en slug y el peso en poundals de un hombre de 175lbm en la

tierra.

b) cuáles serán los valores si ahora el hombre está en la luna donde la

𝑔 = 6𝑡𝑎 parte de la gravedad de la tierra

DATOS Y CONVERCIONES)
𝑚
𝑔 = 9.81
𝑠2
𝑝 = 175 𝑙𝑏𝑚

𝑓𝑡
𝑣=1
𝑠2
𝑓𝑡
1𝑃𝑜𝑢𝑛𝑑𝑎𝑙 = (𝑙𝑏𝑚) ∗ (1 )
𝑠2
1𝑠𝑙𝑢𝑔
75 𝑙𝑏𝑚 = ( ) = 5,4391 𝑠𝑙𝑢𝑔
32.174 𝑙𝑏𝑚
Inciso a)

𝑓𝑡
𝑚 3.2808 𝑠 2 𝑓𝑡
9.81 2 ( 𝑚 ) = 32.1846 2
𝑠 1 2 𝑠
𝑠
𝑓𝑡 𝑙𝑏𝑚 ∗ 𝑓𝑡
𝑚 = 175𝑙𝑏𝑚(32.1846) 2
= 5632.3134
𝑠 𝑠2
Inciso b)

𝑓𝑡
32.1846
𝑔= 𝑠 2 = 5.3644 𝑓𝑡
6 𝑠2

𝑓𝑡
𝑚 = (5.3644 ) (175𝑙𝑏𝑚) = 938.72 𝑝𝑜𝑢𝑛𝑑𝑎𝑙
𝑠2
2.- si el dibromopentano (DBP) tiene una densidad relativa de 1.57 ¿Cuál es su
𝑙
volumen especifico en 𝑔?¿qué masa (mg) de(DBP) estará contenida en 2.5𝑓𝑡 3 ?

𝜌𝑟 = 1.57

𝑣𝑒𝑠𝑝 =?

𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
𝜌𝑟 =
𝜌 ℎ2𝑜

𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 = (𝜌𝑟 )(𝜌 ℎ2𝑜)

𝑘𝑔 𝑘𝑔
𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜 = (1.57) (1000 ) = 1570
𝑚3 𝑚3
1
𝑣𝑒𝑠𝑝 =
𝜌 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑜
1 𝑘𝑔
𝑣𝑒𝑠𝑝 = = 6.36942𝑥10−4
𝑘𝑔 𝑚3
1570
𝑚3

−4
𝑘𝑔 1𝑚3 1000𝑔 −𝟒
𝒍
6.36942𝑥10 ( ) ( ) = 𝟔. 𝟑𝟔𝟗𝟒𝟐𝒙𝟏𝟎
𝑚3 1000𝑙 1𝑘𝑔 𝒈

Inciso b)

𝑚 =𝜌∗𝑣

𝑘𝑔 1𝑚3
𝑚 = (1570 3 ( )) (2.5𝑓𝑡 3 ) = 111.1443 𝑘𝑔
𝑚 35.314666721489 𝑓𝑡 3

1000000 𝑚𝑔
111.1443 𝑘𝑔 ( ) = 𝟏. 𝟏𝟏𝟏𝟒𝟒𝟑𝒙𝟏𝟎𝟏𝟐 𝒎𝒈
1𝑘𝑔
3.-en 1916 Nusselt dedujo una relación teórica para predecir el coeficiente de
transferencia de calor entre un vapor saturado puro y una superficie más fría
1
𝑘 3 𝜌2 𝑔λ 4
ℎ = 0.943 ( )
𝐿𝜇∆𝑇
𝑓𝑡
(h) es el coeficiente medio de (G) aceleración debida a la gravedad (4.17𝑥103 ℎ2),
𝐵𝑇𝑈 𝑙𝑏𝑚
(λ) cambio de entalpia ( ), (L) longitud de tubo (ft), (H) viscosidad ( ℎ𝑓𝑡 ) y (∆𝑇) es
𝑙𝑏

la diferencia de temperatura (°F)

a) ¿Que unidades tiene el coeficiente 0.943? realiza el análisis dimensional.

𝐵𝑇𝑈 𝑊
b) ¿Cuál será la diferencia de temperatura (°F) si h = 11.13 ℎ𝑓𝑡 2 °𝐹 , 𝑘 = 0.03894 𝑚°𝑐
𝑘𝑔
la densidad es de 1.509 𝑚3 , viscosidad 2.6𝑥10−3 𝑘𝑝𝑎 ∗ 𝑠 el cambio de entalpía es
𝑘𝐽
de 525 𝑘𝑔 y la longitud es de 25.4𝑚𝑚

inciso a)
1/4
BTU 3 lb 2 ft BTU
BTU ( ) ( 3) ( 2) ( )
h ft ℉ ft h lb
( 2 )=( )
h ft ℉ lbm
(ft) ( ) (℉)
h ft

1/4
BTU 3 lb2 ft BTU
BTU ( 3 3 3) ( 6 ) ( 2) ( )
h ft ℉ ft h lb
( 2 )=( )
h ft ℉ lbm
(ft) ( ) ( ℉)
h ft
1/4
𝐵𝑇𝑈 4 ∗ 𝑙𝑏
BTU ℎ5 𝑓𝑡 8 ℉3
( 2 )=( )
h ft ℉ 𝑙𝑏𝑚
𝑓𝑡 ℉
ℎ 𝑓𝑡
 BTU4 ∗lb∗h ft BTU4
(h5∗ft8 ∗ft∗lbm∗℉) = (h4ft8 ∗℉2 )

𝐡𝟑 𝐟𝐭 𝟔 ℉ BTU 4 BTU
(𝟎. 𝟗𝟒𝟑 ) ( ) =
𝐁𝐓𝐔 𝟑 h4 ft 8 ℉2 hft 2 ℉

Análisis dimensional
1/4
(𝑘 3 )𝑝2 𝑔 ʎ
H = 0.943 ( )
𝐿 µ 𝛥𝑇

1/4
(𝑘)𝑝𝑔 ʎ
H = 0.943 ( )
𝐿 µ 𝛥𝑇

1/4
(𝐵𝑇𝑈 + 𝐿𝑇)(𝑀𝐿)(𝑙 𝑡 −2 )(𝐵𝑇𝑈/𝑀)
H= ( )
(𝐿)(𝑀 + 𝐿)(𝑇)

Inciso b)
1
3 2 4
k ρ gλ
h = 0.943 ( )
Lµ∆T

1/4
𝑘 3 𝑝2 𝑔ʎ
h = .943 ( )
𝐿 µ 𝛥𝑇
 1/4 𝑘 3 𝑝2 𝑔ʎ
√ℎ = .943 ( )
𝐿 µ 𝛥𝑇

1/4 𝑘 3 𝑝2 𝑔ʎ
√ℎ(𝛥𝑇) = .943 ( )
𝐿µ

𝑘 3 𝑝2 𝑔ʎ
. 943 (
𝐿µ )
(𝛥𝑇) = 1/4
√ℎ

𝑘 3 𝑝2 𝑔ʎ
. 943 (
𝐿µ )
(𝛥𝑇) = 1/4
√ℎ

𝑊 3 𝑘𝑔 2 𝑚 KJ
h m6 ℃ (. 083 𝑚℃) (1.509 𝑚3 ) (9.81 𝑠 2 ) (525 Kg)
3
(. 943 )
Pa3 . 0254𝑚 (2.6𝑥10−5 𝑝𝑎𝑠/𝑠)

Δt = ( )
1/4 𝑤
√6.319510−5 𝑚

Δt = 9.54255113℃
4.-en el fondo de un tubo de ensayo abierto a 20°c se colocan (0.121 𝑚) de hg y
𝑑𝑖𝑛𝑎
encima 0.056𝑚 de agua. Calcula la presión en a 0.056𝑚 de la superficie y
𝑐𝑚2
𝑔
en el fondo del tubo ¿Cuándo la presión 𝑎𝑡𝑚 = 756 𝑚𝑚𝐻𝑔 y la 𝜌 = 13.55 𝑐𝑚3 para
𝑔
el HG y 0.998 𝑐𝑚3
para el agua.

Patm= 756 mm Hg P=dina/cm2

P1> P2

𝜌1 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑔ℎ

0.56 m de h2O

𝜌 = .998𝑔/𝑐𝑚3

.121 m de Hg

𝜌 = 13.55 𝑔/𝑐𝑚3

Realizando las conversiones necesarias

𝑔 1000 𝑘𝑔/𝑚3 𝑘𝑔
(13.55 3 ) ( ) = 13550
𝑐𝑚 1 𝑔/𝑐𝑚3 𝑚3

𝑔 1000 𝑘𝑔/𝑚3 𝑘𝑔
(. 998 3 ) ( ) = 988
𝑐𝑚 1 𝑔/𝑐𝑚3 𝑚3

Sustituyendo
𝑘𝑔 𝑚
𝑝1 = (756 𝑚𝑚 𝐻𝑔) + (13550 ∗ 9.81 ∗ .121𝑚) = 16839.9855 𝑘𝑃
𝑚3 𝑠2
𝑘𝑔 𝑚
𝑝2 = (756 𝑚𝑚 𝐻𝑔) + (998 ∗ 9.81 ∗ .056𝑚) = 1304.26128 𝑘𝑃𝑎
𝑚3 𝑠2

10000𝑑𝑖𝑛𝑎
(16839.9855 𝑘𝑃𝑎) ( 𝑐𝑚2 ) = 𝟏𝟔𝟖𝟑𝟗𝟗𝟖𝟓𝟓 𝒅𝒊𝒏𝒂/𝒄𝒎𝟐
1 𝑘𝑝𝑎
 10000𝑑𝑖𝑛𝑎
(1304.26128 𝑘𝑃𝑎) ( 𝑐𝑚2 ) = 𝟏𝟑𝟎𝟒𝟐𝟔𝟏𝟐. 𝟖 𝒅𝒊𝒏𝒂/𝒄𝒎𝟐
1 𝑘𝑝𝑎

5.-Utilizando la siguiente tabla

𝑓𝑡 3
a) ¿cuál será la temperatura en °R y °K si 𝑝 = 20 𝑝𝑠𝑖𝑎 y 𝑣 = 23 𝑙𝑏𝑚?

𝑙𝑏 𝐵𝑇𝑈
b) ¿cuál será la presión (𝑓𝑡 2 ) si 𝑡 = 350°𝐹 y 𝐻 = 1210 ?
𝑙𝑏𝑚

P=15 psia P=20 psia

T (°F) 𝑓𝑡 3 𝐵𝑇𝑈 T (°F) 𝑓𝑡 3 𝐵𝑇𝑈
V(𝑙𝑏𝑚) H= 𝑙𝑏𝑚 V(𝑙𝑏𝑚) H= 𝑙𝑏𝑚
280 29.085 1183.2 280 21.739 1181.9
320 30.722 1202.2 320 22.98 1201.2
360 32.348 1221.1 360 24.209 1220.2
400 33.965 1239.9 400 24.429 1239.3

(𝑦2 − 𝑦1 )
Inciso a) 𝑌= (𝑥 − 𝑥1 ) + 𝑦1
(𝑥2 − 𝑥1 )
Datos

𝑝 = 20 𝑝𝑠𝑖𝑎
𝑓𝑡 3
(320 − 320)
𝑣 = 23 𝑙𝑏𝑚 𝑌= (23 − 22.98)
(24.209 − 22.98)
T=? + 320

𝑦 = 𝟑𝟐𝟎. 𝟔𝟓𝟎 °𝑭
X Y °𝑅 = °𝐹 + 460
𝑓𝑡 3 T (°F)
V(𝑙𝑏𝑚)
°𝑅 = 320.65 + 460 = 𝟕𝟖𝟎. 𝟔𝟓°𝑹
22.98 320
5
23.00 X °𝐾 = °𝑅
9
24.209 360
5
𝐾= (780.65°𝑅) = 𝟒𝟑𝟑. 𝟔𝟗𝟒𝟒°𝐊
9
Inciso b)

X Y (1202.2 − 1221.1)
𝑌= (350 − 320) + 1202.2
T (°F) 𝐵𝑇𝑈 (360 − 320)
H= 𝑙𝑏𝑚
𝑩𝑻𝑼
320 1202.2 𝒚 = 𝟏𝟏𝟖𝟖. 𝟕𝟕𝟓
𝒍𝒃𝒎
350 X
360 1221.1

X Y (1201.2 − 1220.1)
T (°F) 𝐵𝑇𝑈 𝑌= (350 − 320) + 1201.2
H= 𝑙𝑏𝑚 (360 − 320)
320 1201.2 𝑩𝑻𝑼
𝒚 = 𝟏𝟏𝟖𝟕. 𝟎𝟐𝟓
𝒍𝒃𝒎
350 X
360 1220.2

X Y (20 − 15)
H=
𝐵𝑇𝑈 psia 𝑌= (1210 − 1188.775)
𝑙𝑏𝑚 (1187.025 − 1188.775)
1188.775 15 + 1188.775
1210 X 𝒚 = 𝟏𝟏𝟐𝟖. 𝟏𝟑𝟐𝟏𝒑𝒔𝒊𝒂
1187.025 20