Question

En un tanque cilíndrico donde su altura es el triple de su diámetro, se tienen 8 libras de nitrógeno n2 a una presión manométrica de 80 lb/pulg2 y una temperatura 80°f, esto ubicado a nivel del mar. calcula:
a.la altura y el diámetro del tanque.
b.¿cuál es la temperatura del gas si se eleva la presión a 120 lb/pulg2?

Answer 1

Respuesta.

Para resolver este problema se aplica la ecuación de los gases ideales, la cual es:

P*V = m*Ru*T

Datos:

P = 80 lb/in² = 551.581 kPa

m = 8 lb = 3.629 kg

Ru = 8.314 kJ/(Kg*K)

T = 80 °F = 26.667°C = 299.667 K

Sustituyendo:

551.581*V = 3.629*8.314*299.667

V = 16.39 m³

La ecuación del volumen de un cilindro es:

V = π*r²*h

h = 3*D

h = 3*2r

h = 6r

Sustituyendo:

V = π*r²*6r

V = 6π*r³

16.39 = 6π*r³

r = ∛(16.39/6π)

r = 0.95 m

D = 2*0.95 = 1.9 m

h = 6*0.95

h = 5.7 m

b) Con P2 = 120 lb/in² = 827.371 kPa, la nueva temperatura es:

827.371*16.39 = 3.629*8.314*T

T = 827.371*16.39/3.629*8.314

T = 449.45 K