Dra. Anet de Palma

1) La temperatura interna del cuerpo de una persona saludable es de 37 °C. ¿Cuál es el valor en kelvins?

Solución:Ecuación a utilizar:

Tinterna de la persona = 273.15 + 37 = 310.15 K2) La temperatura se un sistema aumenta 15 °C durante un proceso de calentamiento. Exprese este aumento de temperatura Kelvins.

Solución:Ecuación a utilizar:

3) Un medidor de vacío conectado a un tanque registra 30 Kpa en un sitio donde la lectura barométrica es de 755 mmHg. Determine la presión absoluta en el tanque considere ρHg= 13590 Kg/m3.

Solución:Datos: P vacío = 30 Kpa Pbarométrica = 755 mmHg. ρHg= 13590 Kg/m3.Preguna: Pabsoluta ? Ecuación a utilizar: Pabsoluta + Pvacío = Pbarométrica

Conversión:

Pabsoluta = Pbarométrica - Pvacío = 100.66 KPa – 30 KPa = 70.66 KPa

4) Un barómetro de un montañista registra 930 mbar al principio de un ascenso y 780 mbar al final. Desprecie el efecto de la altitud sobre la aceleración gravitacional local y determine la distancia vertical ascendida. Suponga una densidad promedio del aire de 1.2 Kg/m3.

Solución:Datos: P inicial = 930 mbar P final = 780 mbar ρHg= 1.2 Kg/m3.Pregunta: Distancia vertical ascendida (H)ΔP = ρgΔZ; (78-93)KPa = 1.2

Ecuación a utilizar: ΔP = - ρgΔZConversión:

101.325 KPa = 760 mmHg x = 755 mmHg

101.325 KPa = 1.01325 bar x = 930x10-3 bar

P barométrico final = 78 KPa

Recuerde que: 1N = Kg m/s2

Altura Z2 = 1275.51 m

5) Un gas está contenido en un dispositivo vertical de cilindro-émbolo sin fricción. El émbolo tiene una masa de 4kg y un área de sección transversal de 35 cm2. Un resorte comprimido ejerce sobre el émbolo una fuerza de 60 N. Si la presión atmosférica es 95 kPa, determine la presión dentro del cilindro.

Solución:Datos: m = 4Kg A transversal = 35 cm2 Fresorte = 60 N P Atmosférica = 95 kPaPregunta: Pcilindro? Modelo matemático a utilizar: Pcilindro = P Atmosférica + Presorte + Ppeso

Presorte = F/A =

Ppeso = mg/A =

Pcilindro = (95 + 17.143 + 11.2) KPa = 123.34 KPa

6). Determine la presión ejercida sobre in buzo a 30 m por debajo de la superficie libre del mar. Suponga una presión barométrica de 101 KPa y una densidad relativa de 1.03 para el agua del mar.

Solución:Datos: h = 30 m P Barométrica = 101 kPa DrH2O mar = 1.03 Pregunta: P sobre el buzo? Modelo matemático a utilizar: Psobre el buzo = P Atmosférica + ρ agua de mar

gh

Psobre el buzo = 101 Kpa +

Psobre el buzo = 101 Kpa + 302.82 Kpa = 403.82 KPa

7) Un manómetro que contiene aceite (ρ = 850 kg/m3) se conecta a un tanque lleno de aire. Si la diferencia del nivel de aceite entre ambas columnas es de 45 cm y la presión atmosférica es 98 kPa, determine la presión absoluta del aire en el tanque.

Solución:Datos: ρ aceite = 850 kg/m3 Δ h = 45 cm P atmosférica = 98 kPaPregunta: Pabsoluta? Modelo matemático a utilizar: Pabsoluta = P Atmosférica + ρ aceitagh

Pabsoluta = 98 Kpa +

Pabsoluta = 98 KPa + 3.7485 Kpa = 101.75 KPa

8. Un automóvil que viaja a una velocidad constante de 80 Km/h durante 1.1 h, consume 9.5 L de gasolina. El contenido de energía de la gasolina es de 44000 KJ/Kg y su densidad es de 0.75 g/cm3. La potencia desarrollada en las ruedas del automóvil es de 22 KW. a) Determine la eficiencia térmica del motor, en porcentaje, suponiendo que la combustión libera completamente el contenido de energía del combustible. b) Determine el rendimiento del combustible en Km/L y mi/gal.

Solución:a) Eficiencia térmica del motor

b) Rendimiento del combustible en Km/L y mi/gal.

b.1) Km/L

b.2)

9) Dos metros cúbicos de aire a 25 ºC y 1 bar tiene una masa de 2.34 Kg.a) Prepare una tabla con los valores de tres propiedades intensivas y dos extensivas de este sistema. b) Si el valor de la aceleración gravitacional local g es 9.65 m/s2, evalúe otra propiedad intensiva, el peso específico.

Propiedades intensivas Propiedades extensivasTemperatura = T =25 ºC Volumen= 2 m3

Presión = P = 1 bar masa = 2.34 KgVolumen especifico = Volumen/masa= v=2/2.34 = 0.855 m3/KgPeso específico =γ=masa(gravedad)/volumen =2.34 Kg (9.65 m/s2)/2 m3 =11.29 N/m3