Ejercicios de Termodinamica Laboratorio

EJERCICIOS 1.- Se hierve agua a nivel del mar en una olla de acero inoxidable de 30 cm de diámetro colocada sobre una parrilla eléctrica de 3KW. Si 60% del calor generado por la parrilla se transfiere al agua durante la ebullición, determine la tasa de evaporación del agua.

2.- Repita el problema 1 para un lugar situado a una altura de 1500m donde la presión atmosférica es de 84.5 KPa y, por lo tanto, la temperatura de ebullición es de 95 0C.

3.- Se hierve agua a una atmosfera de presión en una vasija de acero inoxidable cuyo interior mide 25cm de diámetro y que está sobre una estufa eléctrica. Si se observa

que el nivel de agua de la vasija disminuye 10cm en 45min. Determine la velocidad de transferencia de calor a la vasija.

4.- Retome el problema 3 y considere que la vasija se halla en un sitio a una altura de 2000m, donde la presión atmosférica estándar es de 79.5 KPa.

5.- En cierto lugar mediante una parrilla eléctrica de 2 KW se suministra calor para hervir el agua contenida en una olla provista con una tapa mal ajustada. La cantidad de agua en la olla disminuye 1.19 Kg en 30 minutos. Si se estima que el 75% de electricidad que consume la parrilla se transfiere al agua como calor, determine la presión atmosférica en ese lugar.

kpa 6.- Se hierve agua a 1 atm de presión en una cafetera equipada con un elemento de calentamiento eléctrico que funciona por inmersión. Al comienzo, la cafetera contiene 1 Kg de agua, pero una vez empieza la ebullición la mitad del agua se evapora en 18 minutos. Si la pérdida de calor en la cafetera es insignificante, determinar la potencia nominal del elemento de calentamiento. P atm=1atm

7.- Una vasija de acero inoxidable hierve agua a 1 atm de presión, después se observa que 2 Kg de agua líquida se evaporan en 30 min. Determinar la tasa de transferencia de calor.

8.- A nivel del mar se hierve agua en un recipiente que se halla sobre una estufa. Durante 10 min de ebullición se evaporan 200 gramos de agua, determinar la tasa de transferencia de calor hacia el agua.

9.- Una cafetera equipada con un elemento de calefacción eléctrica por inmersión hierve agua a nivel del mar. La cafetera contiene 1 L de agua cuando esta llena. Una vez que comienza la ebullición, se observa que la mitad del agua se evapora en 25 minutos. Determine la potencia nominal del elemento eléctrico sumergido en el agua y cuanto tiempo tarda este calentador en elevar la temperatura de 1L de agua fría desde 18 0C hasta la temperatura de ebullición.

10.- En un vaso se tiene agua con una masa de 0.45 Kg a 20 0C y se enfriará hasta 0 0

C añadiéndose cubos de hielo a 0 0C. El calor latente de fusión del hielo es 334

KJ/Kg, mientras que el especifico del agua es 4.18 KJ/Kg0C. determinar la cantidad de hielo que se debe agregar para lograr este fin.

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11.- Un calentador de resistencia eléctrica de 2 KW sumergido en 5 Kg de agua se enciende y se mantiene así durante 10 minutos. Durante el proceso, del agua se pierden 300 KJ de calor. Determinar el aumento de temperatura del agua.

12.- 3 Kg de agua líquida que inicialmente están a 12 0C se calentarán hasta 95 0C en una tetera equipada con un elemento eléctrico de calentamiento de 1200 W. el calor especifico del agua se puede tomar como 4.18 KJ/Kg 0C, mientras que es posible ignorar la perdida de calor desde el agua durante el calentamiento. Determinar el tiempo para calentar el agua hasta la temperatura deseada.