Hoja Chikita
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PROBLEMAS RESUELTOS
1. Calcular el peso molecular promedio del aire seco cuya composicin porcentual es:
SOLUCION:
2. Calcular la constante especfica del vapor de agua.
SOLUCION:
3. Calcular la densidad del vapor de agua, que ejerce una presin en de 20 HPa y cuya temperatura es de 24C
SOLUCION:
4. Calcular la densidad del aire seco si la presin atmosfrica es de 1008 hPa, la temperatura de 24C y la humedad atmosfrica de 20 hPa.
SOLUCION:
5. Cul es la densidad del aire atmosfrico del problema anterior?
SOLUCION:
6. Calcular la densidad del aire a la altura de 6Km para la atmsfera del problema 4.
SOLUCION:
7. Calcular la presin atmosfrica (P) a 5 Km. De altitud para las condiciones del problema 4
SOLUCION:
8. Calcular la presin atmosfrica promedio para una localidad situada a 5000 m de altitud.
SOLUCION:
9. Si en una localidad situada a 3000 m de altitud, la temperatura y presin atmosfrica promedio son, 15C y 500hPa, respectivamente. Determine la cantidad de gramos de Oxigeno en un ambiente de 8m3 de volumen, considerando:
a) Despreciables el efecto del vapor de agua.b) Que la presin de vapor del agua es de 10hPa
SOLUCION:
10. Si el volumen molar a condiciones normales es de 22.4 Lt, determine la constante universal de los gases en unidades de hPa.m3/mol.K.
SOLUCION:
11. Dos localidades distan 100 Km uno del otro y las presiones atmosfricas son 1004 hPa y 1020 hPa, respectivamente. Si la temperatura promedio de la zona donde se encuentran las dos localidades es de 24C, determine la fuerza de gradiente de presin.
SOLUCION:
PROBLEMAS
1. Demuestre que para la velocidad terica (momento angular constante), en direccin Este, de un volumen de aire en reposo con relacin a la superficie del planeta en el Ecuador, sera de 1.560 mi/Hr si el volumen fuera desplazado a 60 de Latitud norte.
SOLUCION:
2. Calcule el nmero de Grados Da por encima de 32F en un da con un mnimo de temperatura de 26F y n mximo de 48F.
SOLUCION:3. Un volumen de aire hmedo a 60F que se encuentra inicialmente a una altura de 2000 ft por encima del nivel del mar es forzado a pasar por encima de una cadena montaosa de 8000 ft y luego desciende a su altura original suponiendo que un aumento de altura de 2000 ft produce saturacin y precipitacin y que en promedio del gradiente vertical pseudoadiabatico de temperatura es la mitad del gradiente adiabtico seco, Cul es la temperatura final del volumen del aire?
SOLUCION:
4. Cul es el calor de vaporizacin, en caloras por gramos, para agua a una temperatura de (a) 15C y (b) 77F?
5. Cul es la densidad, en kilogramos por metro cubico, de:a) Aire seco a 30C y una presin de 900 milibares? Y b) Aire hmedo con humedad relativa 70 por ciento y a la misma temperatura y presin?
SOLUCION
6. Suponiendo una lectura de 80 y 62F de temperatura para los termmetros secos y hmedos respectivamente, y usando las tablas psicomtricas del Apndice B, determinar: (a). temperatura del punto de roco, (b) humedad relativa, (c) presin de vapor de saturacin, y (d) presin real de vapor en milibares.
SOLUCION:
7. Un radiosonda en una atmosfera saturada muestra temperaturas de 16,0, 11,6 y 6,2C a 900, 800 y 700 milibares de presin, respectivamente. Calcular el agua precipitable, en milmetros, para la capa comprendida entre los 900 y 700 milibares, y comparar estos resultados con los obtenidos a partir de la fig. 2-17. (La temperatura de 16C a un nivel de 900 milibares se reduce seudoadiabticamente a 20C y a 1000 milibares.)
SOLUCION:
8. Una frmula para estimar la evapotranspiracin potencial requiere la velocidad del viento a 2m de altura. Encontrar esta velocidad si la longitud de rugosidad es de 1.0 cm y un anemmetro colocado a 10m de altura indica a una velocidad promedio del viento de 5,0 m/seg.
SOLUCION:
9. Un globo de observacin muestra una velocidad del viento de 40 nudos a 300m de altura. Cul es la velocidad estimada, en millas por hora y en metro por segundo, a una altura de 10m indicada por el perfil de ley exponencial con valores del exponente k de (a) 1 y (b) 1?
SOLUCION:
10. La presin de vapor de saturacin sobre agua a 10F es de 2,40 milibares. Calcular la presin de vapor de saturacin correspondiente sobre una capa de aire a la misma temperatura.
SOLUCION:
11. Calcular el peso, en kilogramos, de 1m3 de aire seco a una temperatura de (a) 0C y una presin de 1000 milibares y (b) 20C y la misma presin.
SOLUCION:
12. Cuntas caloras se necesitan para evaporar 1 gal (US) de agua a 70F?, Cuntas libras de hielo a 14F pueden derretirse con la misma cantidad de calor? (Calor especifico del hielo = 0.5)
SOLUCION:
13. Anemmetros montados en una torre a alturas de 2 y 16m indican unas velocidades promedio de 2,5 y 5,0 m/seg, respectivamente.a) Cul es la longitud de rugosidad, en centmetros?b) Utilizando la longitud de rugosidad calculada en el punto (a), determinar la velocidad del viento a 5,0 m de altura.c) Cul es la velocidad del viento a 50m de altura utilizando la ecuacin (2-15)?
SOLUCION:
14. Cuantas caloras por pie cuadrado se necesitan para: (a) derretir una capa de hielo de un pie de espesor, con una gravedad especfica de 0,9 y una temperatura de 20F?, y (b) para evaporar el agua resultante sin aumentar la temperatura por encima de 32F? (Suponga un calor especifico de 0.5 para el hielo.)
SOLUCION:15. Anemmetros instalados a 10 y 100 m de altura registran velocidades promedio del viento de 5,0 y 10,0 m/seg, respectivamente. Calcule las velocidades promedio a 30 y 60 m de altura utilizando (a) la ecuacin (2-15) y (b) la ecuacin (2-16).
SOLUCION:
16. Cul es la humedad relativa si la temperatura del aire y el punto de roci son (a) 20 y 10C y (b) 40 y 4F?
SOLUCION:
17. Cul es la temperatura de punto de roco para una temperatura del aire y una humedad relativa de (a) 15C y 49 por ciento y (b) 25F y 24 por ciento?
SOLUCION:
18. Reformule la ecuacin (2-19) de tal manera que pueda ser utilizada con temperatura en grados F.
SOLUCION:
19. Dadas una velocidad promedio del viento de 2.0 m/seg a 2m de altura y una longitud de rugosidad de 0,5 cm, calcular (a) la velocidad de friccin, en centmetros por segundo, y (b) la velocidad del viento a 0,5 m de altura.
SOLUCION: