PROBLEMA (6 PUNTOS) TIEMPO: 15 minutos

Un motor de combustión interna utiliza butano (C4H10 ) como combustible, el calor de reacción es -2657 KJ/mol, la reacción se lleva a cabo como se indica:

C4H10 (g) + O2 (g) —> CO2 (g) + H2O (l) ΔH = - 2657 KJ/ mol

a) Balancear la ecuaciónb) El motor ha sido instalado en un pequeño automóvil de prueba que tiene

una masa de 335 Kg, considerando que las pérdidas por fricción son nulas, calcular la fuerza que representa el vehículo.

c) Se pretende realizar la primera prueba con un recorrido de 500 m ¿Cuál será el trabajo realizado por el motor del vehículo?

d) Se considera que el proceso no tiene perdidas de calor y que la combustión del butano proporcionara la Energía para realizar el Trabajo ¿Qué cantidad de butano será necesaria para realizar el trabajo?

e) Si el vehículo se dirige con un ángulo de 30° respecto a la horizontal determine las componentes de la fuerza Fx y Fy.

f) Hacer un diagrama de fuerzas indicando las magnitudes de las componentes la fuerza resultante y el ángulo.

a) C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) —> 4CO2 (g) + 5H2O (l)

b) F = mg = (335 Kg)( 9.8 m/s2) = 3283 N

c) W = Fd = (3283 N)(500 m) = 1641500 J (1KJ/1000 J) = 1641.5 KJ

d) n = W/ ΔH = (1641.5 KJ) / (2657 KJ/ mol) = 0.6178 mol de BUTANO

e) Fx = F(COS Θ) = ( 3283 N) COS(30°) = 2843.16 N

f) Fx = F( SIN Θ ) = ( 3283 N) SIN(30°) = 1641.50 N

g)