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• Limbert Contacayo Apaza

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INTRODUCCION La presente practica es la resolución de un ejercicio del capítulo 4 del libro de termodinámica de Cengel y Boles

PROPOSITO Solucionar el problema del capítulo 4 y adquirir conocimientos

PROBLEMA Desconocimiento del resultado

SOLUCION Desarrollar el ejercicio y poder solucionarlo

METODOLOGIA TECNICAS PARA RESOLVER PROBLEMAS:       

PASO 1: enunciado del problema PASO 2: esquema PASO 3: suposiciones y aproximaciones PASO 4: leyes físicas PASO 5: propiedades PASO 6: cálculos PASO 7: razonamiento, comprobación y análisis.

RESULTADOS

Una casa con calentamiento solar pasivo, pierde calor al ambiente, a una tasa promedio de 50,000 kJ/h; se mantiene siempre a 22 °C durante una noche invernal, durante 10 h. La casa se va a calentar con 50 recipientes de vidrio, y cada uno de ellos contiene 20 L de agua que se calienta durante el día hasta 80 °C absorbiendo energía solar. Hay un calentador eléctrico de respaldo, controlado por termostato, de 15 kW, que se enciende cuando es necesario para mantener la casa a 22 °C. a) ¿Cuánto tiempo trabaja el sistema eléctrico esa noche? b) b) ¿Cuánto tiempo trabajaría el calentador eléctrico esa noche, si la casa no tuviera calentamiento solar?

( 1 KgL )( 50 x 20 L ) =1000 Kg

mH 2 O= ρV =

∆ E sistema=Eentrada −Esalida

W entrada−Qsalida =∆ U =( ∆ U ) H 2O + ( ∆ U )aire

¿ ( ∆ U ) H 2O

¿ mC ( T 2−T 1 ) H 2O

sustituyendo

(15 KJs ) ∆ t−(50,000 KJh ) (10 h )=( 1000 Kg ) (4,18 KJKg ºC ) ( 22−80 ) ºC ∆ t=17,170 s=4.77 h

(15 KJs ) ∆ t−(50,000 KJh ) (10 h )=0

∆ t=33,333 s=9.26 h

ANALISIS DE RESULTADO

El

ejercicio

está

resuelto

sujeto

a

las

siguientes

Suposiciones El agua es una sustancia incompresible con constantes calores específicos. La energía almacenada en los contenedores de vidrio en sí es insignificante con respecto a la energía almacenada en el agua. La casa se mantiene a 22ºC en todo momento

CONCLUSIONES Se logró desarrollar el ejercicio y poder llegar al resultado ya que realizo de diferentes maneras como: hallar la masa total del agua para luego usar la fórmula de energía de un sistema y de ahí poder hallar el tiempo,

REFERENCIA BIBLIOGRAFICA 

Cengel, Y. & Boles, M. termodinámica. Ed. McGrawHill,7ma ed-2012 Mexico,D.F. Pp.33,34