TALLER

EJERCICIOS INVENTADOS PARA EL PARCIAL

1. Una empresa fabrica turbinas y bombas, por esto necesita calcular la eficiencia de una turbina y una bomba para saber si es competitiva frente a otras de su misma categoría. Sabiendo que la eficiencia esta dada por:

Eficiencia turbina = potencia hidráulica / potencia mecánica.

Eficiencia bomba = potencia mecánica / potencia hidráulica.

Desarrolle un algoritmo para determinar si una bomba y turbina son eficientes o no, teniendo en cuenta que para ser competitiva debe tener una eficiencia mayor a 0.5.


2. los gases son de suma importancia para muchas ramas de la ingeniería como la termodinámica, la fisicoquímica entre otras. Su estudio se divide en dos ramas: los gases ideales y los reales. Sabiendo que:


La ecuación de los gases ideales esta dada por PV = nRT

La ecuación de los gases reales esta dada por: PV = ZnRT

Donde:

P: presión
V: volumen
T: temperatura
n: numero de moles
R: constante universal de los gases
Z: factor de compresibilidad para gases reales.

Calcular la presión de un sistema ya sea real o ideal.


3. La media aritmética es la medida de posición mas utilizada, la mas conocida y sencilla de calcular, de gran estabilidad en el muestreo y sus formulas admiten tratamientos algebraicos. Se define como la suma de todos los valores observados, dividido por el número total de observaciones.


Desarrollar un algoritmo para calcular la media de 5 datos en una tabla de frecuencias.



4. Una institución benéfica a recibe donaciones en soles, dólares y euros.la donación será repartida en tres rudos, 60% para la implementación de un centro de salud, 30% para un comedor de niños y el resto para gastos administrativos. diseñe un algoritmo que determine el monto en marcos que le corresponde a cada rudo. Considere que:

1 dólar= 3.52 soles
1 dólar= 2.08 marcos
1 dólar= 1.07 euros


5. El flujo másico se define como la cantidad de masa que entra a un sistema por unidad de tiempo, sabiendo esto desarrolle un algoritmo para calcular si el volumen de control de un sistema aumenta o disminuye dependiendo del flujo másico de entrada y salida.


6. Todas las reacciones químicas liberan o absorben energía dependiendo de la naturaleza de los reaccionantes y de los productos. Se sabe que una reacción es exotérmica (libera calor) cuando tiene un ΔHf negativo y es endotérmica (absorbe calor) cuando tiene un ΔHf positivo. Realice un algoritmo para determinar si el ΔHf de una reacción libera o absorbe calor sabiendo que:

ΔHreaccion: nΔHf productos - nΔHfreactivos


7. Calcular la fuerza de empuje de un fluido, al igual que la densidad y el volumen de un objeto. Sabiendo que

Densidad= masa / volumen

W = T + Fe

Donde:
W: peso del objeto en el aire
T: tensión en el agua
Fe: fuerza de empuje

EXPLICACION EJERCICIOS

1. Para desarrollar este ejercicio debemos determinar la eficiencia de una bomba o de una turbina utilizando la ecuación:

nt = potencia de salida / potencia de entrada

Como datos de entrada necesitamos le potencia mecánica y la potencia hidráulica, luego reemplazamos en la ecuación anterior, teniendo como condicional que para que la bomba o turbina sea competitiva en el mercado debe tener una eficiencia mayor a 0.5. Luego como dato de salida tenemos si es competitiva o no.

2. Para desarrollar este ejercicio se debe tener como datos de entrada: la temperatura (T), el volumen(V), el numero de moles(n), la constante universal de los gases(R); luego utilizamos un condicional para determinar si es un gas ideal o real, y si este es real entonces necesitamos también como dato de entrada el factor de corrección de los gases reales(Z) . LUEGO aplicamos la ecuación PV = nRT o LA ECUACION PV= ZnRT dependiendo del caso. Como dato de salida tenemos la presión del sistema a esas condiciones especificas.


3. Para determinar la media de 5 datos no agrupados necesitamos como datos de entrada el valor de cada dato(Xi) y la frecuencia absoluta(ni), luego organizamos los datos ,los sumamos y aplicamos la siguiente ecuación:


4. En este ejercicio tenemos como datos de entrada el valor de la donación, luego utilizamos un condicional para determinar en que moneda se encuentra la donación (1 para soles, 2 para euros, 3 para dólares), luego convertimos la donación a marcos y encontramos los porcentajes correspondientes para el centro de salud, el comedor y los gastos administrativos. Como dato de salida nos queda el dinero correspondiente para cada actividad en marcos.


5. Para calcular el flujo másico tanto de entrada como de salida tenemos como datos de entrada la velocidad, el área, y la densidad del fluido. Luego calculamos el flujo másico sabiendo que

Flujo másico = área*velocidad*densidad

Luego ponemos un condicional en donde si el flujo másico de entrada es mayor que el de salida entonces aumenta el volumen de control, de lo contrario disminuye. Finalmente tenemos como dato de salida si el volumen de control aumenta, disminuye o se mantiene constante.


6. Para este ejercicio tenemos como datos de entrada el número de moles de CO2, numero de moles de agua y la energía liberada en la reacción de combustión. Luego utilizamos un condicional para escoger entre 3 hidrocarburos y procedemos a realizar el calculo teniendo presente que ΔHreaccion: nΔHf productos - nΔHfreactivos, como dato de salida obtenemos si la reacción es exotérmica o endotérmica.


7. se necesita calcular la fuerza de empuje de un fluido, al igual que el volumen y la densidad de un objeto sumergido en el. como datos de entrada tenemos el peso del objeto en el aire(W), la tensión o peso del objeto en el fluido(T), y la densidad del fluido(den).luego aplicamos la ecuación de empuje y flotación

W = T + Fe

Posteriormente hallamos el volumen del objeto utilizando la ecuación

Ρ = m / v

Como datos de salida vamos a tener el empuje del fluido, el volumen del objeto sumergido en el y su densidad.