Tasa de flujo másico de una bomba que eleva agua desde un tanque

, por F_y_Q

Una bomba de 50 kW eleva agua hasta una altura de 15 m sobre la superficie de un tanque. La temperatura del agua se incrementa en 1.2^oC. No se toma en cuenta la energía cinética. Sabiendo que la capacidad calorífica del agua es 1\ \textstyle{kcal\over kg\cdot ^oC}, determina la tasa de flujo másico.


SOLUCIÓN:

La ecaución que nos relaciona la variación de la energía interna del sistema con el trabajo de la bomba y la variación de su entalpía, en función del flujo másico, es:
h\cdot g + \Delta H = \frac{Q - W}{L}\ \to\ L = \frac{W}{h\cdog + \Delta H}
La variación de la entalpía que sufre es:
\Delta H = C_p\cdot \Delta T = 1\frac{\cancel{kcal}}{kg\cdot \cancel{^oC}}\cdot 1.2\ \cancel{^oC}\cdot \frac{4.18\ kJ}{1\ kcal} = 5.02\ \frac{kJ}{kg}
Sustituimos en la ecuación, cuidando de la unidades:

L = \frac{50\frac{\cancel{kJ}}{s}}{15\cdot 9.8\frac{\cancel{J}}{kg}\cdot \frac{1\ \cancel{kJ}}{10^3\ \cancel{J}} + 5.02\frac{\cancel{kJ}}{kg}} = \frac{50}{4.167}\frac{kg}{s} = \bf 9.68\ \frac{kg}{s}