El documento se centra en el análisis de sistemas de reactores utilizando el principio de conservación de la masa y el balance de materia. Se presentan diversas ecuaciones y análisis para determinar concentraciones y flujos en estado estacionario en un sistema de reactores interconectados. Además, se enfatiza la importancia de las entradas y salidas en la acumulación y comportamiento de la masa dentro del sistema.

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Nota Importante: Por cada falta de ortografía se penalizará con un punto.
Estudio de Casos: Ecuaciones Algebráicas lineales
Análisis en estado estacionario de un sistema de reactores
Uno de los principios de organización más importantes en la ingeniería química es la
conservación de la masa (apéndice A la tabla 1.1). En términos cuantitativos, el
principio se expresa como un balance de masa que toma en cuenta todas las fuentes y
sumideros de un fluido que entra y sale de un volumen (figura 1). En un periodo finito,
Esto se expresa como:
𝑨𝒄𝒖𝒎𝒖𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏 = 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂𝒔 – 𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂𝒔 Ecuación 1
UNIVERSIDAD POLITECNICA DE TLAXCALA
ALGEBRA LINEAL
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRECOMPLETO (Apellido Paterno, Materno, Nombres)
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MATRICULA:
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FIRMA:
UNIDAD II SISTEMAS LINEALES CARRERA: CUATRIMESTRE: GRUPO:
NOMBREDEL FACILITADOR: Ing. Saúl Olaf Loaiza Meléndez FIRMA DELMAESTRO:
Concentraciones
esperadas
Desarrollo de la
Solución del Sistema por
cualquier método.
Transformación
Matricial del sistema:
Ax=b
Balance de cada reactor
tomando la Ecuación 2
Análisis1 +20 +15 +10 +5
Análisis2 +20 +15 +10 +5
Análisis3 +20 +15 +10 +5
Análisis5 +20 +15 +10 +5
Explica en términos
cuantitativos cómo se
comporta la masa.
Explica en términos
cuantitativos la
acumulación
Explica porque el
balance de materia en
un periodo infinito
Explica muy poco la
relación de los cuatro
flujos
Análisis4 +20 +15 +10 +5

2. Revisión: Octubre 2015 Tweets: #AlgebraLinealUptx2
Figura 1 Una representación esquemática del balance de masa
El balance de masa representa un ejercicio de contabilidad para la sustancia en
particular que se modela. Para el periodo en que se calcula, si las entradas son
mayores que las salidas, la masa de la sustancia dentro del volumen aumenta. Si las
salidas son mayores que las entradas, la masa disminuye. Si las entradas son iguales
a las salidas, la acumulación es cero y la masa permanece constante. Para esta
condición estable, o en estado estacionario, la ecuación (Ecuación 1) se expresa como:
𝑬𝒏𝒕𝒓𝒂𝒅𝒂𝒔 = 𝒔𝒂𝒍𝒊𝒅𝒂 Ecuación 2
Análisis 1: Emplee la conservación de la masa para determinar las concentraciones
en estado estacionario de un sistema de reactores conectados de la Figura 2.
Figura 2 Cinco reactores conectados por tuberías

3. Revisión: Octubre 2015 Tweets: #AlgebraLinealUptx3
Análisis 2: Lleve a cabo el mismo cálculo que en el Análisis 1, pero cambie:
𝐶01 = 40 𝑦 𝐶03 = 10. También cambie los flujos siguientes: 𝑄01 = 6, 𝑄12 = 4, 𝑄24 = 2 y 𝑄44 =
12
Análisis 3: Si la entrada al reactor 3 del análisis 1, disminuye 25%, Utilice la matriz inversa
para calcular el cambio porcentual en la concentración de los reactores 1 y 4
Análisis 4. Debido a que el sistema que se muestra del análisis 1 está estacionario (estable).
¿Qué se puede afirmar respecto a los cuatro flujos: 𝑄01 𝑄03 , 𝑄44, 𝑄55?
Análisis 5. Resuelva el mismo sistema del análisis 1 pero haga: 𝑄12 = 𝑄54 = 0 y 𝑄15 = 𝑄34 =
3. Suponga que las entradas (𝑄01, 𝑄03 ) y las salidas (𝑄44, 𝑄45) son las mismas. Use la
conservación del flujo para calcular.

4. Revisión: Octubre 2015 Tweets: #AlgebraLinealUptx4
APENDICE A
Leyes de Conservación en Ingeniería