Page 367 - Chapra y Canale. Metodos Numericos para Ingenieros 5edición_Neat

PROBLEMAS 343

3
3
Q = 150 m /hr Q = 100 m /hr
c
d
Figura P12.20 3
3
Q = 50 m /hr 25 m /hr
Vista de arriba de las b 2 4
áreas en un restaurante. c = 2 mg/m 3 (Sección de niños)
b
Las fl echas en un solo
sentido representan fl ujos 50 m 3 /hr
volumétricos de aire,
3
mientras que las de dos Q = 200 m /hr 25 m /hr
3
a
sentidos indican mezclas c = 2 mg/m 3 1 3
a
difusivas. Las cargas Carga por (Sección de fumar)
debidas a los fumadores y fumadores
a la parrilla agregan masa (1 000 mg/hr)
de monóxido de carbono al Carga por la parrilla
sistema pero con un fl ujo de (2 000 mg/hr)
aire despreciable.
12.20 Como su nombre lo dice, la contaminación del aire interior
se refiere a la contaminación del aire en espacios cerrados, tales
como casas, oficinas, áreas de trabajo, etc. Suponga que usted
está diseñando el sistema de ventilación para un restaurante como
se ilustra en la figura P12.20. El área de servicio del restaurante
consiste en dos habitaciones cuadradas y otra alargada. La ha-
bitación 1 y la 3 tienen fuentes de monóxido de carbono que
proviene de los fumadores y de una parrilla defectuosa, respec- D
tivamente. Es posible plantear los balances de masa en estado
estacionario para cada habitación. Por ejemplo, para la sección
de fumadores (habitación 1), el balance es el siguiente
0 = W fumador + Q a c a – Q a c 1 + E 13 (c 3 – c 1 )
B
(carga) + (entrada) – (salida) + (mezcla)
o al sustituir los parámetros
A
225c 1 – 25c 3 = 1 400 2.4 m
C 0.8 m
Para las demás habitaciones se pueden escribir balances simi- 0.6 m
lares. 0.8 m 1 m
x
a) Resuelva para la concentración de monóxido de carbono en y
estado estacionario en cada habitación.
b) Determine qué porcentaje del monóxido de carbono en la
sección de niños se debe a (i) los fumadores, (ii) la parrilla, Figura 12.21
y (iii) el aire que entra por ventilación.
c) Si las cargas de los fumadores y la parrilla se incrementan
a 2 000 y 5 000 mg/hr, respectivamente, utilice la matriz 12.21 Se aplica una fuerza hacia arriba de 20 kN en la cúspide
inversa para determinar el aumento en la concentración en de un trípode como se ilustra en la figura P12.21. Determine las
la sección de niños. fuerzas en las patas del trípode.
d) ¿Cómo cambia la concentración en el área de niños si se 12.22 Se carga una trabe según se ilustra en la figura P12.22.
construye una pantalla de modo que la mezcla entre las áreas Con el uso del conjunto siguiente de ecuaciones, resuelva para
3
2 y 4 disminuya a 5 m /h? las 10 incógnitas: AB, BC, AD, BD, CD, DE, CE, A x , A y y E y .

6/12/06 13:54:39
Chapra-12.indd 343 6/12/06 13:54:39
Chapra-12.indd 343