? preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 5 años

¿Ayuda con este ejercicio?

cuantas libras de carbón deben quemarse para fundir completamente 50 libras de hielo a 0°c en un calentador cuya eficiencia es del 60% poder calorífico del carbón 13000 btu/lb

1 respuesta

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  • hace 5 años
    Mejor Respuesta

    Juan:

    1 Btu = cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 lb de agua en 1 ºF a presión atmosférica normal y son 1055,056 J.

    Si queremos manejarnos con unidades del sistema británico (pero que todavía queda en uso en E.E.U.U. porque el Reino Unido adoptó el S.I.) debemos tomar el calor latente de fusión del agua como:

    Lf = 334 kJ/kg = 334 kJ/kg . (1 btu / 1,055 kJ) ( 0,4536 kg/lb) = 143,59 btu/lb

    Luego el calor efectivo necesario es:

    Qe = m Lf = 50 lb . 143,59 btu/lb = 7179,71 btu

    Pero para poder entregar ese calor el calentador debe generar:

    Qc = Qe / η = 7179,71 / 0,6 ≈ 11966 btu

    En base a eso determinamos que se necesitan:

    mc = masa de carbón = 11966 btu / 13000 btu/(lb carbón) = 0,92 lb de carbón → respuesta

    ================ ========================= ===============

    Saludos!

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    una verificación posible es pasando al SI:

    Lf = 334 kJ/kg

    50 lb de agua = 0,4536 . 50 = 22,68 kg

    Qe = 334 . 22,68 = 7575,12 kJ

    Qc = 7575,12 / 0,60 = 12625,2 kJ

    Pc = 13000 btu/lb = 13000 btu . 1055 J/btu / (1 lb . 0,4536 kg/lb) = 30236 kJ/kg

    mc = 12625,2 / 30236 = 0,418 kg, que son → 0,418 kg / 0,4536 kg/lb = 0,92 lb ✔

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    • detallista
      Lv 7
      hace 5 añosReportar

      Muchas gracias!

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