En un balneario necesitan calentarse 1 millón de litros de agua anuales, subiendo la temperatura desde 15 ºC a 50 ºC y para ello utilizan calderas de gas natural (CH4), siendo la entalpía de combustión del metano de – 890 KJ/mol. Calcula:
a) El consumo anual de gas natural. Sol: 2630 Kg
b) El coste económico, anual, si el precio del m3, en condiciones normales, de gas natural es de 0,45 €. Datos Ce (H2O) = 4,18 KJ/Kg·K
Sol: 1657 €.

a)

b) 1657 €

Explanation:

Hola,

a) En este problema, vamos a considerar el millón de litros de agua anuales, ya que con ellos podemos calcular el calor requerido para dicho calentamiento, sabiendo que la densidad del agua es de 1 kg/L:

Luego, usamos la entalpía de combustión del metano para calcular su requerimiento en kilogramos, sabiendo que la energía ganada por el agua, es perdida por el metano:

b) En este caso, consideramos que a condiciones normales de 1 bar y 273 K, 1 metro cúbico de metano cuesta 0,45 €, con esto, calculamos las moles de metano a dichas condiciones:

Con ello, los kilogramos de metano que cuestan 0,45 €:

Luego, aplicamos la regla de tres:

0.715 kg ⇒ 0.45 €

2630 kg ⇒ X

X = (2630 kg x 0.45 €) / 0.715 kg

X = 1657 €

Regards.