Ayudanta 2: Balances de materia y energa

1. Se usa un intercambiador de calor para calentar agua que se encuentra a 15C y entra a una tasa de 2 kg/s, con aire caliente a 100C y a una tasa de 3 kg/s. El intercambiador de calor no est aislado y pierde calor a una tasa de 40 kJ/s. Si la temperatura de salida del aire caliente es de 20C, determine la temperatura del agua fra.

2. En una turbina se expande vapor desde 4 MPa y 500C hasta 0,5 MPa y 250C a una tasa de 1740 kg/h. Se pierde calor desde la turbina a una tasa de 12 kJ/s durante el proceso. Determine la potencia producida por la turbina.

3. Una bomba que opera en situacin estacionaria impulsa un caudal de agua de 0,05 m3/s a travs de una tubera de 18 cm de dimetro hasta un punto situado 100 m por encima de la tubera de entrada que tiene un dimetro de 15 cm. La presin es aproximadamente igual a 1 bar, tanto en la entrada como a la salida, y la temperatura del agua permanece casi constante en 20C. Determine la potencia consumida por la bomba.