Examen
Final de Fenómeno
Nombre:…………………………………………………………………………………………….
1.- a) escriba la expresión
de la ley de newton de la viscosidad para el caso de caída lenta de película de
un fluido newtoniano sobre una placa planta vertical haga un grafico.
b) escriba la expresión
de la ley de Fourier de la conductividad térmica para la transferencia de calor
radial de una barra cilíndrica caliente. Haga un grafico.
c) escriba la expresión
de la ley de Fick de la difusión para el caso de difusión + convección en la
dirección Z en un tubo cilíndrico de un componente E en otro componente F de
una mezcla binaria gaseosa de E y F
2.- por
una tobera horizontal (tuvo conico) ingresa agua a 20oC a razón de
0,035m3/seg que luego es descargado a la atmosfera la tobera en el
extremo de entrada está conectado a una tubería que tiene el mismo diámetro
interno de 0,07m. La tobera en su extremo libre (salida) tiene un diámetro
interno de 0,035m. Puede considerar que las perdidas por fricción en la tobera
son despreciables. Datos.del agua a 20oC densidad 1000 Kg/m3
y viscosidad 10-3 pa.seg
a) el flujo másico del agua a la entrada y a la
salida de la tobera en kg/seg.
b) la diferencia de
presión en la tobera en Pa.
3.- Un
tanque rectangular de acero (K=26 BTU/hr pie2 oF) es llenado con un
liquido a
150 oF
y expuesto totalmente a aire fresco a 70oF. El coeficiente de
transferencia de calor convectivo interno de
4 BTU/hr pie2 oF y el externo de 1,5 BTU/hr pie2
oF. La pared del tanque es de 0,021pies de espesor. Asumiendo estado
estacionario determine:
a) la perdida de calor
del tanque en BTU/ pie2 hr.
b) la temperatura de la
superficie externo del tanque en oF.
4.-
Desde el fondo de un tubo de ensayo abierto que tiene una sección de área de
2,29
cm2 se evapora un licor en una corriente de aire puro a 25oF
el largo del tubo desde la superficie de evaporación del licor hasta el tope
abierto es 11 cm. Los demás datos son.
Presión
total 770
mmHg = 1,013 atm.
Presión
de vapor del licor 23,81 mmHg
= 0,031 atm.
Difusividad
del licor – aire 0,088 cm2/seg.
Densidad
del licor 1,65
gr/cm3
Peso
molecular 164
gr/mol-g
Calcular
la velocidad de evaporación del licor en g/seg.
5.- se desea elevar la
temperatura de una corriente de aceite desde 15oC a 70oC
el aceite fluye a razón de 1 kg/seg. Para este fin se cuenta con una corriente de 0,3 kg/seg de
agua caliente que entre a 95oC y sale a 60oC por un tubo
intercambiador de tubos concéntricos que fluye en contracorriente al aceite
¿bastara el flujo de agua aplicado para calentar el aceite a 70oC?
cpaceite
= 2 kj/kg oK; cpagua = 4,18 kj/kg oK.
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