a.Cuanta cantidad de energia se requiere (MJ) para calentarla a 110 C°,si el agua es pura.

solucion:

V=10m3 de agua1m3=1000L=1000kg=10^6 g

1cal =4.18J

Q=m.Cs.(Tf-To)

Para Q1:Para el agua: Cs=1cal/g°Cmasa: m=10000000gtemperatura final : Tf=100C°temperatura inicial: To=15C°

Entonces:Q1=850000000calQ1=3553MJ---------------------------------Para Q2: To=100C°

Para el agua:Cs=2257kJ/kgmasa:m=10000kg

Entonces:Q2=22570000kJQ1=22570MJ

----------------------------------Para Q3:

Para el agua: Cs=0.5cal/g°C

masa:m=10000000gtemperatura final :Tf=110C°temperatura inicial:To=100C°

Entonces:Q1=50000000calQ1=209MJ

Q1+Q2+Q3=2633MJ________________________________________a.Calcule la energía promedio que producen por día las centrales de generación a gas natural (MWh), considerando que todas son de ciclo simple (eficiencia 36%).

solucion:

n=36% volumen=328.11MMPCDn=Psalida/Pentradasabemos:

1m^3 Gas Natural = 0.0096524MWH1m^3=35.3147pies cùbicos

Pentrada=(328.11)*10^6*(1/35.3147)*(0.0096524)Pentrada=89680.75515MWHEntonces:

Psalida=n*PentradaPsalida=40263618.26MWH------------------------------------------------------c. ¿Qué cantidad de energía (MJ) de energía se exportó (GNL) durante el mes de agosto?

Solucion:Mes de Agosto :

V=8373948MMPC de GNLsabemos:

1m^3 Gas Natural = 0.0096524MWH1(MWh) =3600000000J1m^3=35.3147pies cùbicos

Pentrada=(8373948)*(1/35.3147)*(0.0096524)Pentrada=2288.811619MWH

Entonces lo convertimos de MWH a MJ:

P=1.0276E+16J

P=10275988101MJ---------------------------------------------------d.Considerando que se juntan el propano y el butano (GLP) ¿Cuántos balones de 10 kg (los de la casa) se producen por día? ¿Cuánta energía (MJ) significan?

Solucion:

Propano=23.94MBPDButano=10.14MBPDtotal=34.08MBPD

1 barril americano=0.15898metros cùbicos1m3=1000L=1000kg

Total propano y butano=(34.08)*10^6*(0.15898)*(1000)Total de Propano y Butano=5418038400kg

1balon de 10kgn° valones=5418038401 (MWh) =3600000000J1m^3 Gas Natural = 0.0096524MWH

P=(34.08)*10^6*(0.15898)*(0.009652)P=52297.07385MWH

Energia en MJ es: =3600000000J*(52297.07385MWH)=188269465.9MJ___________________________________________________1.Considerando un cilindro de acero (densidad = 7850 kg/m3)para almacenar gas natural comprimido (GNC) a 200 bar,cuya longitud total es de 720 mm, diámetro es de 340 mmy el espesor es de 8 mm.

1 atm =101325 Pa = 1,01325 bar------------------------------------------------a.¿Cuántos kilogramos pesa el cilindro vacío?

Solucion:

p densidad=7850 kg/m3p=m/Vtvolumen:Vt=V1+V2=(pi*r^2*L)+(4*pi*r^3)/3

D=340mm=0.34me=8mm=0.008mL=720mm=0.72m

radio:r=(D/2)-er=0.162 m

Vt=(pi*r^2*L)+(4*pi*r^3)/3

Vt=0.077171288m^3

m=605.7946133kg---------------------------------------------------b. ¿Cuántos kilogramos pesa si el cilindro se llena con gas natural comprimido a 200 bar?

Datos:P=200barL=720mmD=340mme=8mm

1bar=0.9869atmT=25°C=298K

M:Masa molar=18.2g/molP.V=R.n.T

P=(R.p.T)/MR:constante=0.082 atm.L/mol.K

P=197.38atm

Entonces: p=(P*M)/(R*T)

p:densidad=147.0091668kg/m3

m=p*Vt

m=11.3448868Kg---------------------------------------c.Si el tanque de gasolina (90 octanos) es de 50 litros y su consumo es de 35 km/galón. Asimismo se sabe que el rendimiento con gas natural es 14 km/lt. ¿Se incrementa o disminuye la autonomía del vehículo al usar gnv?

Solucion:

Volumen de gasolina=50L1 galon=3.785LPrecio del galón de gasolina de 90 octanos a S/.6,65

Consumo es de:35 km/galón

rendimiento n:14 km/L

Lo consumido GASOLINA:=(35)/(3.785)=9.247027741km/L

=(9.2470)*(50)=462.3513871km (tanque gasolina)----------volumen DE GAS=0.077171288 m3

1m3=1000L

volumen=77.17128831 L-----------=(14)*(77.17128)=1080.398036km (tanque de gas)

Solucion: Se incrementa la automia del vehiculo al usar gnv.(comparar tanque gasolina y tanque de gas)--------------------------------------------d.¿Cuánto cuesta llenar un tanque cuya capacidad es de 50 litros, a) con gasolina de 90 y b) con gnv?¿Cuánta energía MJ se tiene en cada caso? El preciodel gnv es 1.36S/./m3 y de la gasolina de 90 es 10.10 S/./galón.

Solucion:V=50LV=0.05m31 galon=3.785L

V=50*(1/3.785L)=13.21003963galon

precio del gnv= 1.36/./m3precio de gasolina de 90= 10.1 S/./galón.

a)con gasolina:133.4214003 solesEnergia MJ=

b)con gnv:0.068 soles1m^3 Gas Natural = 0.0096524MWH

1 (MWh) = 3600000000J

Energia MJ=((0.05m3)*0.009652*(3600000000J))/1000000

Energia MJ=1.737432_____________________________________________________