Int Ii. TP 3 2018 Ii

UTN – FRRG INTEGRACION II
Trabajo Practico Nº 3
Variables de Procesos II
(Presión y Estequiometría)
1) Exprese una presión de 2.00x105 Pa en términos de mmHg. g= 9,807 m/s2; Hg =

13600kg/m3.
2) ¿Cuál es la presión a 30 m por debajo de la superficie de un lago? La presión atmosférica
es 10,4 m de agua y la H2O = 1000,0 kg/m3. Suponga que g tiene un valor de 9,807 m/s2.
Exprese el resultado en unidades de presión F/A y mH2O.
3) Lleve a cabo las siguientes conversiones de presión:
a) 2600 mmHg a psi
b) 275 pie de H2O a kPa
c) 3000 atm a N/cm2
d) 280 cm Hg a Dinas/m2
e) 20 cm de Hg de vacío a atm (absolutas)
f) 25,0 psig a mmHg (manométrica)
g) 25,0 psig a mmHg (absoluta)
h) 325 mmHg a mm Hg manométricos
4) La gran inundación de melaza en Boston ocurrió el 15/ 01/1919. En ella 2,3 millones de
galones de melaza cruda, fluyeron de un tanque de almacenamiento de 30 pies que se
rompió, dando muerte a 21 personas y lesionando a 150. La G de la melaza es 1,4 ¿Qué
masa en lb había en el tanque y cuál era la presión en el fondo del tanque en lbf/pulg2?
5) En el condensador de una turbina de vapor se mantiene la presión absoluta de 3,92 kPa
¿Qué marcarán los vacuómetros graduados en mmHg, (miden presiones inferiores a la
presión atmosférica), si en un caso indica el barómetro 735 mm Hg y en otro caso 764
mm Hg?
6) Un pistón tiene un área de 450 cm2. Calcular la masa del pistón de 20 kPa por encima de
la presión atmosférica sobre un gas encerrado en el cilindro.
7) Un sistema de alimentación por gravedad se emplea para alimentar a un equipo. Se
requiere una presión mínima de 30 psig en la entrada del aparato. ¿Cuál debe ser la
elevación del nivel de agua por encima del equipo?
8) Un fluido manométrico especial tiene una G= 2,95 y se utiliza para medir una presión de
17,5 psia en un lugar donde la presión barométrica es 28,9 pulg Hg ¿Cuál será la altura
alcanzada por el fluido manométrico?
9) La presión de un gas en una tubería se mide con un manómetro de mercurio de extremo
abierto. El nivel de mercurio en el brazo conectado a la tubería es 14 mm mas alta que el
brazo abierto. ¿Cuál es la presión manométrica para el gas en la tubería y la presión
absoluta?
10) Un tanque de almacenamiento que contiene aceite G= 0,92 tiene 10 m de altura y 16 m
de diámetro. El tanque está cerrado, pero la cantidad de aceite que contiene puede
determinarse a partir de la presión manométrica en el fondo. a) Un manómetro conectado
a la parte inferior del tanque abierto a la atmósfera. La curva de calibración se obtuvo
graficando la altura del aceite h(m), contra la Pman (kPa). Dibuje la forma que esperaría en
la gráfica ¿Qué altura de aceite daría una presión manométrica de 68 kPa? ¿Cuál sería el
volumen y la masa de aceite en el tanque correspondiente a esa altura?. b) Un operador
observa que la lectura de la presión manométrica es 68 kPa y determina la altura
correspondiente del líquido a partir de la curva de calibración. Sin embargo, ignoraba que
la presión absoluta sobre la superficie del líquido en el tanque era de 115 kPa cuando
leyó el manómetro. ¿Cuál es la altura real del aceite, suponiendo que la presión
atmosférica es 101 kPa?
ING. CLAUDIA SOSA

11) Dos manómetros de mercurio, uno de extremo abierto y otro de extremo cerrado se unen
a un tubo de aire. La lectura en el primero es 25 mm y en el segundo 800 mm. Determine
las presiones absolutas y manométricas del ducto y la presión atmosférica en mm Hg.
12) El manómetro del condensado de vapor de una turbina indica 26,2 pulg de Hg de vacío.
La lectura del barómetro es de 30,3 pulg de Hg ¿ Qué presión hay en el condensado en
psia?
13) Un análisis de piedra caliza da: CaCO3 92,89%, MgCO3 5,41 % e insolubles 1,70%. a)
¿Cuántas libras de CaO pueden fabricarse con 5 tn de piedra? B) ¿Cuántas libras de CO 2
pueden recuperarse por cada libra de piedra caliza? C) ¿Cuántas libras de piedra caliza se
necesitan para producir una tonelada de cal?
14) El antimonio se obtiene calentando stibnita (Sb2S3) pulverizada con chatarra de hierro, el
antimonio fundido se extrae del fondo del recipiente de reacción de acuerdo a la siguiente
reacción química:
Sb2S3 + 3 Fe 2 Sb + 3 FeS
Suponga que se calienta 0,600 kg de stibnita con 0,250 kg de limaduras de hierro para
producir 0,200 kg de stibnita metálica. Determine a) el reactivo limitante; b) El porcentaje de
reactivo en exceso; c) el grado de conversión de la stibnita; d) Rendimiento de la reacción.
15) La fabricación heterolítica de cloro gaseoso a partir de una solución de NaCl, tiene lugar
según la siguiente reacción:
2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + H2 + Cl2
¿Cuántos kg de Cl2 podemos producir a partir de 10 m3 de una disolución salina que

contiene 5% en peso de NaCl? p.e.r. de la disolución 1,07.
16) El CaO se forma descomponiendo piedra caliza (CaCO3 puro). En cierto horno, la
reacción tiene un grado de conversión del 70%. a) ¿Qué composición tiene el producto
sólido que se extrae del horno? b) ¿cuántas libras de CO2 se producen por libra de piedra
caliza cargada en el horno?
17) Un alto horno puede verse como un proceso en el que la reacción principal es:
Fe2O3 + 3 C 2 Fe + 3 CO
Ocurren otras reacciones secundarias indeseables, principalmente:
Fe2O3 +C 2 FeO + CO
Después de mezclar 600,0 lb de carbón (coque) con 1,0 tn de óxido de hierro puro
(Fe2O3), el proceso produce 1200,0 lb de Fe puro; 183,0 lb de FeO y 85,0 lb de Fe 2O3. Calcular:
a) El porcentaje en exceso suministrado con base en la reacción principal; b) El porcentaje de
conversión de Fe2O3 a Fe; c) Las lb de CO producido por tonelada de Fe 2O3 cargada; d) La
selectividad de este proceso (de Fe respecto a FeO).
18) Para formar 4500 lb de FeSO4 se necesita 1 tn de Fe. Si se suministran 335 gal de H 2SO4
puro cuya  = 1,8 g/cm3. Calcular: a) El reactivo limitante; b) porcentaje en exceso; c)
grado de finalización; d) los kg de H2 obtenidos y su volumen en m3 en condiciones
normales.
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
19) Una de las técnicas para producir hidrógeno en operaciones de refinería y petroquímica,
consiste en hacer reaccionar hidrocarburos gaseosos tales como el metano y el etano con
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vapor de agua en presencia de catalizadores de níquel. El análisis en base seca de los

gases que salen del reactor es: CH4 4,6%; C2H6 2,3%; CO 18,6%; CO2 4,6% y H2
69,7%.
Suponiendo que solamente el metano y el etano presentes en el gas se alimentación al
reactor, a) ¿Cuál es la relación molar de estos dos gases?; b) ¿Cuántas lb de vapor de agua
reaccionarán en el reactor con 1000 pies3 (CNPT) de gas alimentado?
CH4
C2H6
CH4 Reactor CO
C2H6 CO2
Gas Producto
H2
Agua
20) El proceso Deacon puede invertirse y obtenerse HCl a partir de Cl 2 y vapor de agua
mediante la eliminación de O2 formado utilizando coque caliente de acuerdo con la
siguiente reacción:
2 Cl2 + 2 H2O + C 4 HCl + CO2
Si el análisis del cloro gaseoso de celda es: Cl2 90% y aire 10%, y este gas se mezcla con
5% en exceso de vapor de agua, pasando la mezcla a través de un lecho de coque a 900ºC, la
conversión de Cl2 será de 80% pero todo el oxígeno del aire reaccionará. Calcular la
composición de los gases de descarga del convertidor suponiendo que no hay formación de CO.
Respuestas:
1) 1,5 x 103 mmHg
2) 3,962 x 105 Pa; 40,4 m H2O
3) a) 50,28 psi; b) 822,18 kPa; c) 30390 N/cm2; d) 3,73x1010 Dina/m2; e) 1,263 atm; f)
1292,87 mmHg; g) 2052,82 mmHg; h) -325 mmHg
4) 586,62 lbf/pulg2
5) 705,59 mmHg; 734,59 mmHg
6) 91,84 kg
7) 21,1m
8) 78,8 cm
9) Pman = 14mmHg; PAbs = 774 mmHg
10) a) 1515,24 m3; 1394 kg; b) 1,55 m
11) 1ra lectura: Pman = 25 mmHg, Patm = 760 mmHg, PAbs = 785 mmHg
2da lectura: Pman = 800mmHg, Patm = 0, PAbs = 800 mmHg
12) 2,06 psi
13) a) 5732,75 lb CaO; b) 0,437 lb CO2/lb de piedra; c) 1241,07 lb de cal
14) a) Fe; b9 18 % exceso de estibnita; c) 46,5 % conversión de estibnita; d) 55% de
rendimiento
15) 324,66 kg Cl2
16) a) CaO 56,6%; CaCO3 43,3%; b) 0,307 lb CO2
17) a) 49,1% de C en exceso; 77,86% de conversión de Fe2O3 a Fe; c) 402,4 lb C/ tn Fe2O3;
d) 8,44% de selectividad
18) a) Fe limitante; H2SO4 en exceso; b) 30% exceso; c) 75%; d) 26,88 kg, 301 m3
19) a) 2,76; b)54,45 lb H2O
20) 7,8% Cl2; 9,76% H2O; 62,47% HCl; 16,53% CO2; 3,42% N2
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1) Exprese una presión de 2.00x105 Pa en términos de mmHg. g= 9,807 m/s2; Hg =

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2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + H2 + Cl2

¿Cuántos kg de Cl2 podemos producir a partir de 10 m3 de una disolución salina que

vapor de agua en presencia de catalizadores de níquel. El análisis en base seca de los

2 Cl2 + 2 H2O + C 4 HCl + CO2

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