Este documento presenta los fundamentos de los balances de energía. Explica que la energía se conserva de acuerdo con la primera ley de la termodinámica. Luego describe las diferentes formas que puede tomar la energía, como energía cinética, potencial, química e interna. Finalmente, introduce los conceptos de balances de energía en sistemas abiertos y cerrados y algunas aplicaciones como balances entálpicos y de energía mecánica.
1. La transferencia de masa ocurre cuando uno de los componentes se mueve de una fase a otra para alcanzar el equilibrio, mediante procesos como la absorción, adsorción, destilación, extracción e intercambio iónico.
2. La transferencia de calor implica la transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro, utilizando equipos como intercambiadores de calor, hornos, evaporadores y condensadores.
3. La transferencia simultánea de calor y masa estudia cómo se modifican parámetros como
Este documento describe los conceptos básicos de la absorción de gases, incluyendo las formas de absorción, características, diseño de torres de relleno y factores que afectan la velocidad de absorción. Explica los balances de materia y entalpía utilizados para calcular la altura de la torre de absorción. También cubre conceptos como la relación líquido-gas limitante y cómo las variaciones de temperatura afectan el proceso en la torre.
1) Las columnas empacadas se usan comúnmente para operaciones de absorción y destilación. Contienen material de empaque colocado de forma aleatoria que permite el contacto contracorriente entre las fases gas-líquido.
2) Existen diversos tipos de empaques con ventajas específicas como superficie disponible, resistencia a la corrosión y caída de presión. Las columnas empacadas son más simples que las de platos.
3) Las columnas empacadas son adecuadas cuando los platos no son factibles, como
El documento describe los procesos de absorción y desorción de gases. La absorción consiste en separar un gas soluble de una mezcla gaseosa mediante contacto con un líquido, mientras que la desorción es la operación inversa de separar un gas disuelto en un líquido. Se definen conceptos clave como flujos molar, masico y volumétrico, así como parámetros para modelar la absorción isotérmica e isobárica de un solo componente en columnas de absorción. Finalmente, se presentan ejemplos numéricos para ilustrar
El presente es un informe de laboratorio de Operaciones de Transferencia de Masa II; se realiza la destilación de Etanol con Agua, posteriormente se realiza un breve análisis del experimento.
Este documento presenta los resultados de un experimento para determinar la eficiencia de una superficie extendida o aleta. Los estudiantes midieron la temperatura del agua caliente con y sin la aleta, y calcularon que la eficiencia de la aleta fue de aproximadamente 97%. Esto significa que la aleta aumentó la transferencia de calor en casi el doble de lo que hubiera sido sin la aleta. El experimento confirmó tanto los cálculos teóricos como los resultados obtenidos en gráficas, mostrando que las aletas mejoran significativamente la transfer
Este documento presenta conceptos básicos sobre balances de masa y electrones en ingeniería celular. Explica la ecuación general de balance de masa y diferencia entre balances diferenciales e integrales. También cubre simplificaciones para procesos en estado estacionario y sin reacciones. Incluye ejemplos de balances para procesos de filtración continua, fermentación continua de ácido acético y producción de goma xantana. Por último, introduce conceptos como estequiometría del crecimiento celular, balances de electrones, rendimiento y demanda te
Iaii 3 principios de transferencia de masaJulio Tirado
El documento describe los principios básicos de la transferencia de masa. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay una diferencia de concentración de una especie química entre regiones, lo que causa el movimiento de la especie desde áreas de alta concentración a bajas concentración. Los mecanismos principales de transferencia de masa son la difusión molecular, la convección y el transporte entre fases. También define conceptos clave como concentración, velocidad y flujo que son importantes para evaluar los fenómenos de transferencia de
1. La transferencia de masa ocurre cuando uno de los componentes se mueve de una fase a otra para alcanzar el equilibrio, mediante procesos como la absorción, adsorción, destilación, extracción e intercambio iónico.
2. La transferencia de calor implica la transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro, utilizando equipos como intercambiadores de calor, hornos, evaporadores y condensadores.
3. La transferencia simultánea de calor y masa estudia cómo se modifican parámetros como
Este documento describe los conceptos básicos de la absorción de gases, incluyendo las formas de absorción, características, diseño de torres de relleno y factores que afectan la velocidad de absorción. Explica los balances de materia y entalpía utilizados para calcular la altura de la torre de absorción. También cubre conceptos como la relación líquido-gas limitante y cómo las variaciones de temperatura afectan el proceso en la torre.
1) Las columnas empacadas se usan comúnmente para operaciones de absorción y destilación. Contienen material de empaque colocado de forma aleatoria que permite el contacto contracorriente entre las fases gas-líquido.
2) Existen diversos tipos de empaques con ventajas específicas como superficie disponible, resistencia a la corrosión y caída de presión. Las columnas empacadas son más simples que las de platos.
3) Las columnas empacadas son adecuadas cuando los platos no son factibles, como
El documento describe los procesos de absorción y desorción de gases. La absorción consiste en separar un gas soluble de una mezcla gaseosa mediante contacto con un líquido, mientras que la desorción es la operación inversa de separar un gas disuelto en un líquido. Se definen conceptos clave como flujos molar, masico y volumétrico, así como parámetros para modelar la absorción isotérmica e isobárica de un solo componente en columnas de absorción. Finalmente, se presentan ejemplos numéricos para ilustrar
El presente es un informe de laboratorio de Operaciones de Transferencia de Masa II; se realiza la destilación de Etanol con Agua, posteriormente se realiza un breve análisis del experimento.
Este documento presenta los resultados de un experimento para determinar la eficiencia de una superficie extendida o aleta. Los estudiantes midieron la temperatura del agua caliente con y sin la aleta, y calcularon que la eficiencia de la aleta fue de aproximadamente 97%. Esto significa que la aleta aumentó la transferencia de calor en casi el doble de lo que hubiera sido sin la aleta. El experimento confirmó tanto los cálculos teóricos como los resultados obtenidos en gráficas, mostrando que las aletas mejoran significativamente la transfer
Este documento presenta conceptos básicos sobre balances de masa y electrones en ingeniería celular. Explica la ecuación general de balance de masa y diferencia entre balances diferenciales e integrales. También cubre simplificaciones para procesos en estado estacionario y sin reacciones. Incluye ejemplos de balances para procesos de filtración continua, fermentación continua de ácido acético y producción de goma xantana. Por último, introduce conceptos como estequiometría del crecimiento celular, balances de electrones, rendimiento y demanda te
Iaii 3 principios de transferencia de masaJulio Tirado
El documento describe los principios básicos de la transferencia de masa. Explica que la transferencia de masa ocurre cuando hay una diferencia de concentración de una especie química entre regiones, lo que causa el movimiento de la especie desde áreas de alta concentración a bajas concentración. Los mecanismos principales de transferencia de masa son la difusión molecular, la convección y el transporte entre fases. También define conceptos clave como concentración, velocidad y flujo que son importantes para evaluar los fenómenos de transferencia de
Este documento presenta los resultados de un experimento para determinar el coeficiente de transferencia de calor (h) de manera experimental. El experimento involucró calentar agua usando una resistencia eléctrica y medir las temperaturas inicial y final del agua y la resistencia. Estos valores se usaron en la ecuación de ley de enfriamiento de Newton para calcular h. El valor obtenido para h estuvo dentro del rango esperado de 50-5000 W/m2K para convección forzada, cumpliendo así con el objetivo del experimento.
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo el equilibrio entre las fases líquida y vapor, los diagramas de equilibrio y los tipos de destilación. Explica que la destilación separa una mezcla de líquidos volátiles basándose en las diferentes presiones de vapor de sus componentes. También cubre conceptos como la rectificación, los puntos de ebullición, las curvas de punto de rocío y burbuja en los diagramas de equilibrio, y la regla de las fases de Gibbs.
El documento describe los procesos de absorción, que involucran la transferencia de masa de una fase gaseosa a una fase líquida. Explica que la absorción se usa comúnmente para eliminar contaminantes gaseosos de corrientes de gas, y que puede involucrar reacciones químicas en la fase líquida. También resume los diferentes tipos de absorbedores, factores que afectan la velocidad de absorción como la presión y temperatura, y consideraciones para seleccionar un disolvente apropiado.
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
Tabla Conductancias Equivalentes a Dilución Infinitaadriandsierraf
Documento con experimentos de laboratorio y trabajos prácticos conductimétricos, donde se reportan tablas con conductividades equivalentes de diversos electrolitos en soluciones diluidas y a dilución infinita. Universidad Tecnológica Nacional, Neuquen, Argentina.
El documento describe conceptos fundamentales de la termodinámica como calor, trabajo, entalpía y la primera ley de la termodinámica. Explica que el calor es energía de tránsito que atraviesa los límites de un sistema debido a una diferencia de temperatura, y que el trabajo es energía de tránsito que puede emplearse para levantar un peso. También define la entalpía como la energía interna de un sistema más el trabajo de expansión, y establece que para un sistema cerrado, la variación de energía interna es
Este documento trata sobre el secado como operación unitaria. Describe diferentes tipos de secadores como secadores directos, indirectos y diversos. Explica conceptos clave como curvas de secado, humedad de equilibrio y velocidad de secado. Además, cubre temas como diseño de equipos de secado, simulación del proceso y factores que afectan la cinética de secado de materiales.
El documento describe los fundamentos de las columnas de destilación. Explica que estas se usan para separar mezclas volátiles en componentes más y menos volátiles mediante la evaporación y condensación repetida en contracorriente. Describe dos tipos de estructuras comunes: platos y empaques, los cuales maximizan el contacto entre el vapor ascendente y el líquido descendente. También explica brevemente cómo funciona el proceso de destilación continua con reflujo.
Este documento trata sobre los conceptos de vaporización y presión de vapor. Explica que la presión de vapor de un líquido depende de la temperatura y que al aumentar la temperatura más moléculas escapan del líquido convirtiéndose en vapor. También describe que la cantidad de calor necesaria para convertir un líquido en vapor sin cambiar su temperatura se conoce como calor de vaporización. Por último, resume los diferentes tipos de vaporizadores utilizados para administrar anestésicos volátiles en forma de vapor.
Ejercicios resueltos de balance de energía sin reacción químicaSistemadeEstudiosMed
Este documento presenta la resolución de un ejercicio de balance de materia e energía en un sistema abierto sin reacción química. Se pide calcular la cantidad de calor necesaria para calentar una mezcla equimolar de benceno y tolueno de 10°C a 50°C. Se realizan balances de materia y energía, determinando las corrientes de entrada y salida, y calculando las entalpías específicas de cada sustancia. El calor requerido es de 22,1766 kJ por cada 100 mol de alimentación.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Balances de materia y energía en la operación unitaria de destilaciónMikelOrdaz
El documento describe los diferentes tipos de destilación, incluyendo la destilación simple, destilación súbita, y destilación con reflujo. También explica los diferentes tipos de columnas de destilación, como las columnas de relleno y las columnas de platos, y cómo aseguran un contacto adecuado entre el vapor y el líquido.
Este documento presenta varios modelos de solución, incluyendo el modelo F-SAC, COSMO-RS, UNIQUAC-SAC y MIVM. El modelo F-SAC se basa en contribuciones de grupo y en interacciones energéticas entre segmentos superficiales. COSMO-RS predice datos termofísicos de líquidos usando información de interacciones moleculares. UNIQUAC-SAC calcula coeficientes de actividad usando parámetros de volumen y superficie de segmentos. MIVM asume coeficientes de actividad a
Práctica XIV Determinación de eficiencia y calor en aletasKaren M. Guillén
Este documento describe la eficiencia y transferencia de calor en aletas. Explica que las aletas son sólidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno. Detalla los tipos de aletas, como las aletas circulares de perfil rectangular usadas en esta práctica. Presenta fórmulas para calcular el calor disipado y la eficiencia de las aletas, dependiendo de si el extremo está expuesto a convección, es adiabático o tiene temperatura establec
Cristales e Impurezas "Química Analítica"Carlos Ibal
El documento describe los procesos de formación de cristales durante una precipitación química, incluyendo las etapas de sobresaturación, nucleación y crecimiento de cristales. También describe los tipos más comunes de impurezas en un precipitado, como oclusiones, inclusiones, adsorción superficial, reemplazo isomorfo y posprecipitación. El ritmo de sobresaturación afecta el tamaño de los cristales formados.
Este documento introduce los procesos de transporte molecular como la transferencia de masa, momento lineal y energía térmica a través de fluidos y sólidos. Explica los procesos fundamentales de difusión molecular, incluyendo la ley de Fick, y presenta ejemplos como la evaporación y difusión. También cubre casos específicos como la difusión de gases y la difusión de una sustancia a través de otra inerte.
Este documento describe un proceso isocórico o isovolumétrico, donde el volumen de un sistema permanece constante. Durante un proceso isocórico, no hay trabajo realizado sobre el sistema ni por el sistema, por lo que la variación de energía interna es igual al calor suministrado. Se dan ejemplos como cocinar alimentos en una olla a presión o calentar un gas en un recipiente cerrado.
Este documento resume el proceso de evaporación como una operación unitaria importante en ingeniería química que permite separar componentes o concentrar soluciones mediante la remoción de un líquido. Explica los factores que afectan el proceso como la concentración, solubilidad y temperatura, y clasifica diferentes tipos de equipos de evaporación como evaporadores de circulación forzada y natural con tubos horizontales, verticales o de película.
El documento habla sobre la entropía, que es una magnitud física que permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos y aumenta en los procesos naturales en sistemas aislados. También se explican conceptos relacionados como la neguentropía y cómo la entropía está vinculada a la teoría de la información y la probabilidad estadística.
Este documento trata sobre los principios de conservación de la energía y los balances de energía. Explica que la energía se conserva pero puede transformarse de una forma a otra, como calor, trabajo, energía química, etc. También describe cómo se pueden aplicar los balances de energía para analizar procesos industriales y maximizar la eficiencia energética. Finalmente, proporciona ejemplos concretos de cómo calcular balances entálpicos y de energía mecánica.
123Balances de energia- "Reactivos y Productos" termodinamica I (TERMODINAM...Margoth CR
1) El documento describe el principio de conservación de la energía y las diferentes formas que puede adoptar, como energía cinética, potencial, química, eléctrica, entre otras.
2) Explica que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.
3) Detalla los conceptos de trabajo, calor, energía interna y cómo se relacionan en los balances de energía para sistemas abiertos y cerrados.
Este documento presenta los resultados de un experimento para determinar el coeficiente de transferencia de calor (h) de manera experimental. El experimento involucró calentar agua usando una resistencia eléctrica y medir las temperaturas inicial y final del agua y la resistencia. Estos valores se usaron en la ecuación de ley de enfriamiento de Newton para calcular h. El valor obtenido para h estuvo dentro del rango esperado de 50-5000 W/m2K para convección forzada, cumpliendo así con el objetivo del experimento.
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo el equilibrio entre las fases líquida y vapor, los diagramas de equilibrio y los tipos de destilación. Explica que la destilación separa una mezcla de líquidos volátiles basándose en las diferentes presiones de vapor de sus componentes. También cubre conceptos como la rectificación, los puntos de ebullición, las curvas de punto de rocío y burbuja en los diagramas de equilibrio, y la regla de las fases de Gibbs.
El documento describe los procesos de absorción, que involucran la transferencia de masa de una fase gaseosa a una fase líquida. Explica que la absorción se usa comúnmente para eliminar contaminantes gaseosos de corrientes de gas, y que puede involucrar reacciones químicas en la fase líquida. También resume los diferentes tipos de absorbedores, factores que afectan la velocidad de absorción como la presión y temperatura, y consideraciones para seleccionar un disolvente apropiado.
Ing. Química."Balances en operaciones Aire - Agua"jiparokri
Este documento trata sobre operaciones de transferencia de masa entre aire y agua como secado, humidificación y acondicionamiento de aire. Explica los conceptos clave como humedad molar, absoluta, relativa y porcentual. Describe diagramas psicométricos y equipos como secadores y torres de enfriamiento. Presenta balances de materia y energía para estas operaciones y resuelve ejemplos numéricos sobre secado y deshumidificación.
Tabla Conductancias Equivalentes a Dilución Infinitaadriandsierraf
Documento con experimentos de laboratorio y trabajos prácticos conductimétricos, donde se reportan tablas con conductividades equivalentes de diversos electrolitos en soluciones diluidas y a dilución infinita. Universidad Tecnológica Nacional, Neuquen, Argentina.
El documento describe conceptos fundamentales de la termodinámica como calor, trabajo, entalpía y la primera ley de la termodinámica. Explica que el calor es energía de tránsito que atraviesa los límites de un sistema debido a una diferencia de temperatura, y que el trabajo es energía de tránsito que puede emplearse para levantar un peso. También define la entalpía como la energía interna de un sistema más el trabajo de expansión, y establece que para un sistema cerrado, la variación de energía interna es
Este documento trata sobre el secado como operación unitaria. Describe diferentes tipos de secadores como secadores directos, indirectos y diversos. Explica conceptos clave como curvas de secado, humedad de equilibrio y velocidad de secado. Además, cubre temas como diseño de equipos de secado, simulación del proceso y factores que afectan la cinética de secado de materiales.
El documento describe los fundamentos de las columnas de destilación. Explica que estas se usan para separar mezclas volátiles en componentes más y menos volátiles mediante la evaporación y condensación repetida en contracorriente. Describe dos tipos de estructuras comunes: platos y empaques, los cuales maximizan el contacto entre el vapor ascendente y el líquido descendente. También explica brevemente cómo funciona el proceso de destilación continua con reflujo.
Este documento trata sobre los conceptos de vaporización y presión de vapor. Explica que la presión de vapor de un líquido depende de la temperatura y que al aumentar la temperatura más moléculas escapan del líquido convirtiéndose en vapor. También describe que la cantidad de calor necesaria para convertir un líquido en vapor sin cambiar su temperatura se conoce como calor de vaporización. Por último, resume los diferentes tipos de vaporizadores utilizados para administrar anestésicos volátiles en forma de vapor.
Ejercicios resueltos de balance de energía sin reacción químicaSistemadeEstudiosMed
Este documento presenta la resolución de un ejercicio de balance de materia e energía en un sistema abierto sin reacción química. Se pide calcular la cantidad de calor necesaria para calentar una mezcla equimolar de benceno y tolueno de 10°C a 50°C. Se realizan balances de materia y energía, determinando las corrientes de entrada y salida, y calculando las entalpías específicas de cada sustancia. El calor requerido es de 22,1766 kJ por cada 100 mol de alimentación.
Si todos los componentes del sistema se distribuyen entre las fases en el equilibrio, la operación se conoce como destilación fraccionada (o con frecuencia, simplemente como destilación).
Balances de materia y energía en la operación unitaria de destilaciónMikelOrdaz
El documento describe los diferentes tipos de destilación, incluyendo la destilación simple, destilación súbita, y destilación con reflujo. También explica los diferentes tipos de columnas de destilación, como las columnas de relleno y las columnas de platos, y cómo aseguran un contacto adecuado entre el vapor y el líquido.
Este documento presenta varios modelos de solución, incluyendo el modelo F-SAC, COSMO-RS, UNIQUAC-SAC y MIVM. El modelo F-SAC se basa en contribuciones de grupo y en interacciones energéticas entre segmentos superficiales. COSMO-RS predice datos termofísicos de líquidos usando información de interacciones moleculares. UNIQUAC-SAC calcula coeficientes de actividad usando parámetros de volumen y superficie de segmentos. MIVM asume coeficientes de actividad a
Práctica XIV Determinación de eficiencia y calor en aletasKaren M. Guillén
Este documento describe la eficiencia y transferencia de calor en aletas. Explica que las aletas son sólidos que transfieren calor por conducción a lo largo de su geometría y por convección a través de su entorno. Detalla los tipos de aletas, como las aletas circulares de perfil rectangular usadas en esta práctica. Presenta fórmulas para calcular el calor disipado y la eficiencia de las aletas, dependiendo de si el extremo está expuesto a convección, es adiabático o tiene temperatura establec
Cristales e Impurezas "Química Analítica"Carlos Ibal
El documento describe los procesos de formación de cristales durante una precipitación química, incluyendo las etapas de sobresaturación, nucleación y crecimiento de cristales. También describe los tipos más comunes de impurezas en un precipitado, como oclusiones, inclusiones, adsorción superficial, reemplazo isomorfo y posprecipitación. El ritmo de sobresaturación afecta el tamaño de los cristales formados.
Este documento introduce los procesos de transporte molecular como la transferencia de masa, momento lineal y energía térmica a través de fluidos y sólidos. Explica los procesos fundamentales de difusión molecular, incluyendo la ley de Fick, y presenta ejemplos como la evaporación y difusión. También cubre casos específicos como la difusión de gases y la difusión de una sustancia a través de otra inerte.
Este documento describe un proceso isocórico o isovolumétrico, donde el volumen de un sistema permanece constante. Durante un proceso isocórico, no hay trabajo realizado sobre el sistema ni por el sistema, por lo que la variación de energía interna es igual al calor suministrado. Se dan ejemplos como cocinar alimentos en una olla a presión o calentar un gas en un recipiente cerrado.
Este documento resume el proceso de evaporación como una operación unitaria importante en ingeniería química que permite separar componentes o concentrar soluciones mediante la remoción de un líquido. Explica los factores que afectan el proceso como la concentración, solubilidad y temperatura, y clasifica diferentes tipos de equipos de evaporación como evaporadores de circulación forzada y natural con tubos horizontales, verticales o de película.
El documento habla sobre la entropía, que es una magnitud física que permite determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo. La entropía describe lo irreversible de los sistemas termodinámicos y aumenta en los procesos naturales en sistemas aislados. También se explican conceptos relacionados como la neguentropía y cómo la entropía está vinculada a la teoría de la información y la probabilidad estadística.
Este documento trata sobre los principios de conservación de la energía y los balances de energía. Explica que la energía se conserva pero puede transformarse de una forma a otra, como calor, trabajo, energía química, etc. También describe cómo se pueden aplicar los balances de energía para analizar procesos industriales y maximizar la eficiencia energética. Finalmente, proporciona ejemplos concretos de cómo calcular balances entálpicos y de energía mecánica.
123Balances de energia- "Reactivos y Productos" termodinamica I (TERMODINAM...Margoth CR
1) El documento describe el principio de conservación de la energía y las diferentes formas que puede adoptar, como energía cinética, potencial, química, eléctrica, entre otras.
2) Explica que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma de una forma a otra.
3) Detalla los conceptos de trabajo, calor, energía interna y cómo se relacionan en los balances de energía para sistemas abiertos y cerrados.
Este documento describe los fundamentos de los balances de energía. Explica que la energía se conserva de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, pero puede transformarse entre diferentes formas como energía cinética, potencial, química e interna. También describe cómo se aplican los balances de energía para analizar sistemas abiertos y cerrados, y cómo se usan balances entálpicos y de energía mecánica específicamente.
Este documento describe los fundamentos de los balances de energía. Explica que la energía se conserva de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, pero puede transformarse entre diferentes formas como energía cinética, potencial, química e interna. También describe cómo se aplican los balances de energía para analizar sistemas abiertos y cerrados, y cómo se usan balances entálpicos y de energía mecánica específicamente.
Este documento describe los fundamentos de los balances de energía. Explica que la energía se conserva de acuerdo con la primera ley de la termodinámica, pero puede transformarse entre diferentes formas como energía cinética, potencial, química e interna. También describe cómo se aplican los balances de energía para analizar sistemas abiertos y cerrados, y ofrece ejemplos como plantas químicas, procesos industriales y unidades de proceso individuales.
La World Wide Web (WWW) es un sistema de publicación de información en Internet. Fue creada por Tim Berners-Lee en 1989 y desde entonces ha experimentado un crecimiento exponencial, convirtiéndose en una parte fundamental de la vida cotidiana de miles de millones de personas. La WWW utiliza protocolos de transferencia de hipertexto como HTTP para vincular documentos y recursos de todo el mundo mediante hipervínculos y permitir la publicación y acceso a la información de forma descentralizada.
Este documento presenta conceptos básicos sobre balances de energía en sistemas cerrados y abiertos sin reacción química. Explica que la energía puede transferirse en forma de trabajo o calor y define tipos de energía como interna, cinética y potencial. También cubre conceptos como estado estacionario, transiciones de fase y calor latente, y presenta la ecuación general del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos.
El documento trata sobre balances de energía. Explica que la energía puede adoptar distintas formas como energía potencial, cinética, eléctrica, química o calor. Presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía. Describe diferentes magnitudes relacionadas con la energía como trabajo, calor, energía interna y entalpía. Incluye ejemplos de cálculos de balances de energía para cambios de estado y mezclas.
El documento describe el balance de energía. Explica que la energía no puede crearse ni destruirse, sino solo transformarse. Detalla las formas en que la energía puede intercambiarse entre un sistema y su entorno, incluida la energía interna, cinética, potencial, calor y trabajo. Además, explica cómo aplicar el balance de energía a sistemas cerrados y abiertos.
Este documento trata sobre la termoquímica y conceptos relacionados. Explica que la termoquímica estudia la relación entre las reacciones químicas y sus cambios de energía. Define diferentes formas de energía como energía química, térmica y potencial. También describe conceptos clave como sistema, entorno, trabajo y calor. Finalmente, introduce la ley de conservación de la energía y cómo se puede medir experimentalmente el cambio de entalpía de una reacción a través de la calorimetría.
El documento describe los diferentes tipos de energía como energía radiante, térmica, química, potencial y cinética. Explica que la energía es la capacidad de un sistema para producir trabajo y que el trabajo es el cambio de energía que resulta de un proceso químico. Además, discute los principios básicos de la termodinámica como la conservación de la energía y el aumento constante del desorden en el universo.
Este documento resume conceptos clave de termodinámica y bioenergética. Explica que las funciones de estado como la temperatura, volumen y presión describen el estado de un sistema en equilibrio. También describe las leyes de la termodinámica, la energía libre de Gibbs y su relación con la constante de equilibrio. Además, explica que los procesos espontáneos en sistemas vivos ocurren a través del intercambio de materia y energía con el entorno para contrarrestar perturbaciones y mantener el equilib
Este documento presenta un resumen de los conceptos clave relacionados con los balances de energía en sistemas termodinámicos. Explica las diferentes formas de energía en un sistema, las expresiones del balance de energía para sistemas cerrados y abiertos, y los enfoques para sistemas que experimentan cambios de temperatura, cambios de fase, mezcla o reacción química. Además, introduce conceptos como calor sensible, calor latente, calor de reacción y capacidades caloríficas.
Este documento discute la energía de las reacciones químicas. Explica conceptos clave como sistema, variable de estado, proceso termodinámico, trabajo, calor, energía interna, entalpía y calor de reacción. También cubre la ley de Hess, entalpías estándar de formación y cómo calcular cambios en la entalpía de reacción. El objetivo general es comprender cómo la energía fluye durante las reacciones químicas desde una perspectiva termodinámica y termoquímica.
Este documento describe conceptos básicos de termoquímica. Define termoquímica como el estudio del intercambio energético de un sistema químico con el exterior. Explica que algunas reacciones desprenden energía (exotérmicas) mientras que otras la requieren (endotérmicas). También introduce conceptos como entalpía, calor a presión y volumen constantes, y entalpía estándar de formación.
1) La termodinámica química explica por qué ocurren las reacciones químicas y permite predecir la cantidad de calor que liberan o requieren.
2) Las variables termodinámicas como la presión, volumen, temperatura y energía interna describen el estado de un sistema.
3) El primer principio de la termodinámica establece que el cambio en la energía interna de un sistema es igual a la energía transferida a través del calor y el trabajo.
Este documento presenta un resumen de la semana 11 del curso. Incluye los temas de la naturaleza de la energía, la primera ley de la termodinámica, la entalpía, las entalpías de reacción, la calorimetría, la ley de Hess y las entalpías de formación. También incluye los nombres de los integrantes del grupo que cubrirán estos temas.
Este documento presenta conceptos básicos sobre balance de energía. Define sistema, propiedades extensivas e intensivas, y estado. Explica seis tipos de energía: trabajo, calor, energía cinética, energía potencial, energía interna y entalpía. Presenta ecuaciones generales para balance de energía en sistemas cerrados y abiertos en régimen estacionario. También cubre transiciones de fase y calor latente.
El documento trata sobre conceptos básicos de termodinámica como sistemas, procesos, propiedades de sistemas como energía interna, energía externa, energía cinética y energía potencial. También define términos como calor absorbido, trabajo y cambio en energía interna, y explica la relación entre ellos según la primera ley de la termodinámica.
2. Contenido
Ley de Conservación de la Energía
Formas que puede tomar de energía.
Transformaciones Energéticas.
Concepto y Fundamento de los Balance de Energía
Aplicaciones de Balances de Energía
Balances de Energía en Sistemas Abiertos
Balances de Energía en Sistemas Cerrados
Aplicaciones Concretas.
Balance Entálpico.
Balance de Energía Mecánica.
Procedimiento de Cálculo.
3. LEY DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
La energía ni se crea ni se destruye,
sólo se transforma.
(1a
Ley de la Termodinámica)
4. ENERGÍA
Definiciones:
Capacidad para producir trabajo.
Puede adoptar distintas formas convertibles directa o
indirectamente unas en otras: Radiación electromagnética,
Energía Potencial, Energía Eléctrica, Energía Química (de
enlace), Energía Cinética, Calor.
Magnitudes
y
Unidades
- Cantidad absoluta: Energía, J, cal, kcal, kJ
- Caudal: Energía/tiempo, J/s (W)
- Flujo: Energía/(tiempo.superficies), W/m2
- Específica: Energía/masa, J/kg
5. Primer Principio de la Termodinámica:
* Basado en las observaciones de Thompson y Sir
Humphry Davy: El trabajo puede ser transformado en
calor por fricción.
* (1840) Joule establece la equivalencia entre
trabajo y calor 4,18 kJ <> 1 kcal.
* El primer principio según por el cual la energía
ni se crea ni se destruye se propone en base a estas
experiencias, formulándose matemáticamente como:
0=−
∫∫ cc
dWdQ
6. Primer Principio de la Termodinámica:
* La propiedad termodinámica que deriva del
primer principo de conservación recibe el nombre de
ENERGÍA INTERNA (U).
0=−
∫∫ cc
dWdQ
dWdQdU −=
WQUUU −=∆=− 12
* Se define la energía interna de un sistema en función de
la diferencia entre el calor y el trabajo que entra o sale del
sistema.
7. FORMAS DE LA ENERGÍA
Trabajo mecánico (W): Producto del desplazamiento (x) por
la componente de la fuerza que actua en la dirección del
desplazamiento (Fx).
Energía Potencial (Ep): Capacidad de producir trabajo que
posee un sistema en virtud de su posición respecto a un plano
de referencia.
Energía Cinética (Ec): Capacidad de producir trabajo que
posee un cuerpo en función de su movimiento.
Calor (Q): Energía en transito de un cuerpo que se haya a
una temperatura hacia otro que está a menor temperatura con
el fin de igualar ambas.
8. FORMAS DE LA ENERGÍA
Energía Interna (U): Variable termodinámica (Función de
estado) indicativa del estado energético de las moléculas
constitutivas de la materia. Su valor se fija respecto a una
referencia. Está relacionada con otras variables
termodinámicas como Energía Libre (G), Entropía (S), Entalpía
(H).
Energía Electromagnética: Asociada con la frecuencia de
onda. E=hν. Cuando interacciona con la materia toda o parte
de esta energía puede ser absorbida. Normalmente su
absorción se expresa como un aumento de temperatura.
Energía Nuclear (Ec): Transformación de masa en energía de
acuerdo a E=mc2
. Desintegraciones nucleares.
9. ENERGÍA ASOCIADA A UN SISTEMA MATERIAL
Energía cinética (Ec): asociada al movimiento de los
cuerpos respecto a un sistema de referencia.
Energía potencial (Ep): asociada a su posición con
respecto a un sistema de referencia.
Energía interna ( U ): Asociada a la composición
química de la materia, a su estado energético
(temperatura, volumen y presión) y a su estado de
agregación (estado físico).
10. * Energía cinética de un sistema material en movimiento, en función de
su velocidad:
m = masa del cuerpo
v = velocidad del cuerpo
* Energía potencial de un sistema material en función de su posición en
el campo gravitatorio:
m = masa del cuerpo
g = aceleración de la gravedad
h = posición del cuerpo
hgmEp =
2
2
1
vmEc =
11. * Energía interna de especies químicas ( U ):
Variable o Propiedad Termodinámica asociada a la composición
química, temperatura y el estado de agregación de la materia.
Relacionable con otras propiedades termodinámicas,
ENTALPIA
Energía debida al movimiento de las moléculas con respecto al centro de masas del
sistema, al movimiento de rotación y vibración, a las interacciones
electromagnéticas de las moléculas y al movimiento e interacciones de los
constituyentes atómicos de las moléculas.
PVHU
PVUH
−=
+=
VdpPdVdHdU −−=
12. FORMAS DE TRANSFERENCIA DE ENERGÍA
Sin transferencia de materia
Interpretación macroscópica del intercambio de energía
entre los cuerpos para sistemas cerrados simples ( no hay
transferencia de materia entre sus fronteras):
T y P : Parámetros de estado del sistema
SISTEMA
Energía
interna
ALREDEDORES
Intercambio
de energía:
calor y trabajo
Sistemas abiertos: Además de las formas anteriores la
asociada a la materia que se transfiere.
Con transferencia de materia
13. Son formas de energía en tránsito, entre el sistema y sus alrededores.
* Trabajo (W), energía en tránsito debido a la acción de una
fuerza mecánica.
* Calor ( Q ): tránsito resultado de la diferencia de
temperaturas entre el sistema y sus alrededores.
En un sistema cerrado su balance neto es 0, en un sistema
abierto, su balance neto afecta a la energía interna del sistema
según el balance global sea positivo o negativo.
Calor y trabajo
15. Balances de Energía
Junto con los balances de materia son una
herramienta fundamental para el análisis de procesos.
Contabilidad del flujo de energía en un sistema
Determinación de los requerimientos energéticos
de un proceso
Todas las corrientes de un proceso están relacionadas de forma que
dados los valores de algunas variables de las corrientes de entrada y
salida se pueden derivar y resolver ecuaciones para obtener los valores
de otras sin necesidad de medirlas.
16. Balances de energía
Cualquier proceso de transformación en la naturaleza
conlleva un intercambio de energía.
Recuperación máxima del Calor: optimización energética del proceso.
Calentamiento o enfriamiento de un fluido.
Producción Efectiva de Calor en Hornos y Calderas. Cálculo de
Perdidas y Aislamientos. Optimación de los Procesos de Obtención de
Energía Eléctrica (Cogeneración).
Cálculo del consumo de combustible para producir trabajo y calor
Cálculo de la energía mecánica necesaria que hay que comunicar a un
fluido para mantenerlo en movimiento
Algunas aplicaciones de los balances de energía en la Industria
17. Balances de energía
Sistemas donde se pueden aplicar:
- Una planta química completa:
-P. Ej. Una refinería. Complejo síntesis de amoniaco
-
18. Síntesis del HNO3
– 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)
– 2NO2(g) + H2O(l) HNO2(ac) + HNO3(ac)
– 3HNO2(ac) HNO3(ac) + 2NO(g) + H2O(l)
– 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g)
T altas (800ºC)
Catalizador Rodio-Platino
Sistemas donde se pueden aplicar:
- Un proceso de una planta: p.ej. Fabricación de olefinas
19. Síntesis del H2SO4 (Método de contacto)
– S(l) + O2(g) SO2(g)
– SO2(g) +O2(g) SO 3(g) reacción catalizada por V2O5 T=400ºC, P=2atm
Reacción reversible: η = 88%
– SO 3(g) + H2O (l) H2SO4 (ac)
Sistemas donde se pueden aplicar:
- Un proceso de una planta
20. Balances de energía
Sistemas donde se pueden aplicar:
- Unidad de una planta: p.ej. Columna de rectificación,
reactor
21. Balances de energía
Sistemas donde se pueden aplicar:
- Parte de una unidad: p.ej. Un cambiador de calor
Cambiador de calor de tubos concéntricos
en una planta de esterilización
22. P2
P1
W
z1
z2
S, S1 y S2 : superficies límites del sistema ;
V: volumen del sistema ; P1 y P2 : presión
en los extremos del sistema ; V1 y V2 :
velocidad en los extremos del sistema ; z1 y
z2 : posición en los extremos del sistema ;
Q: calor intercambiado con el medio ; W:
Trabajo externo aportado al sistema (ej. por
una bomba).
Expresión general del balance de energía para un sistema abierto,
En régimen no estacionario
[ ] [ ] )()())()(()()(
)(
222111
WsWeQsQesPVePVUEpEcUEpEc
dt
UEpEcd
−+−+−+++−++=
++
23. P2
P1
W
z1
z2
Expresión general del balance de energía para un sistema abierto,
En estado estacionario
m1= m2
[ ] [ ] WQsPVePVUEpEcUEpEc
dt
UEpEcd
++−+++−++=
++
))()(()()(
)(
222111
24. Balance de energía en términos de la entalpía
Considerando que H = U+ PV
h = H / m = u + P/ρ :
wq)hh()VV(
2
1
)zz(g 12
2
1
2
212 +=−+−+−
Cambios de energía: “macroscópica” “ microscópica”
WQHHVVmzzgm +=−+−+− )()(
2
1
)( 12
2
1
2
212
25. Efectos del suministro de 1 cal = 4.18 J de
energía a una masa de 1 g de agua
En forma de energía mecánica para elevar la
altura su superficie (energía potencial):
En forma de energía mecánica para aumentar
su velocidad (energía cinética):
En forma de energía térmica para su
calentamiento:
26. BALANCES ENTÁLPICOS
Aplicación a sistemas en que no se considera la contribución
de la energía mecánica (variaciones de energía potencial y
cinética despreciables) y que no intercambian trabajo con el
medio:
Q = H2 – H1
WQ)VV(m
2
1
)HH()zz(gm 2
1
2
21212 +=−+−+−
27. Aplicación a sistemas en régimen estacionario
que intercambian calor con el medio.
Incluye cambios en la temperatura, en el estado
de agregación o en la naturaleza química de las
sustancias.
No se considera la contribución de la energía
mecánica (variaciones de energía potencial y
cinética despreciables) al estado energético del
sistema.
BALANCES ENTÁLPICOS
28. PROPIEDADES DE LA ENTALPÍA
Es una función de estado del sistema.
No se pueden calcular valores absolutos de la entalpía.
Es una magnitud extensiva: asociada a la cantidad total de energía
contenida en las sustancias que toman parte en el proceso.
Es aditiva: permite establecer las ecuaciones de balance de energía.
Cuando ∆H tiene signo negativo, el proceso es exotérmico: el
sistema desprende energía.
Estructura de los términos de la ecuación del balance entálpico
[ ] [ ] [ ]J/kg
específica
Entalpíaxkg
materiade
CantidadJ
Total
Entalpía
=
29. Algunas aplicaciones de los balances entálpicos
Cálculo de la cantidad de calor (Q) necesaria para
modificar la temperatura, estado de agregación o naturaleza
química de un determinada cantidad de materia.
Cálculo del caudal de fluido refrigerante o de calefacción
necesario para mantener las condiciones de trabajo de una
operación.
Cálculo de los caudales de calor intercambiado requeridos
para que una operación se realice en condiciones isotérmicas
o adiabáticas.
Cálculo del consumo de combustible para producir el calor
necesario en una operación.
Calculo de Rendimientos y Propuestas de estrategias.
30. Q = H2 – H1
CÁLCULO DE ENTALPÍAS
-No se pueden calcular valores absolutos de entalpía
- Para aplicar la ecuación hay que establecer un
estado de referencia
El correspondiente a a los elementos libres de todas las sustancias a una
presión y temperatura (generalmente 1 atmósfera y 25ºC)
La entalpía de una sustancia (con respecto a un estado de
referencia) es la suma de tres contribuciones:
Entalpía o calor de formación
Calor sensible
Calor latente
Tref
fi
s
i
i
Hm∑
)(,
TrefTCm ipi
i
−∑
∑i
ii
m λ T’
31. BALANCES ENTÁLPICOS
Valores tabulados para condiciones de referencia.
Cambios de temperatura
donde Cp es capacidad calorífica (o calor específico) a presión constante y m cantidad
(o caudal) del componente considerado.
∑=
c
i
i,pi TCmH ∆∆
Cambio de estado de agregación
donde λ es calor latente a presión constante y m cantidad (o caudal) del
componente considerado.
∑=
c
i
iimH λ∆
32. PLANTEAMIENTO BALANCES ENTÁLPICOS
Cambios energéticos:
•Composición
•Estado de agregación
•Temperatura
Caudal
Composición
Parámetros
termodinámicos
(Pe, Te )
Caudal
Composición
Parámetros
termodinámicos
(Ps, Ts )
1 2
QH-H es
=ΣΣ
−
++
s
formación
productossensiblecalorlatentecalor
HHH ΣΣΣ
Q=
++−
e
formación
reactivossensiblecalorlatentecalor
HHH ΣΣΣ
Corriente e Corriente s
(Tref)
33. BALANCES ENTÁLPICOS
Reacción química
∆Hr depende de la temperatura y es prácticamente independiente de la presión.
Calor de mezcla: Energía intercambiada cuando se disuelve un sólido o un
gas en un líquido, o cuando se mezclan dos líquidos o dos gases distintos.
En general, poco significativa.
reactivos
formación
productos
formaciónr
HmHmH ΣΣ∆ −=
35. En los Balances Entálpicos se escoge siempre una temperatura de
referencia ( Tref ).
Justificación:
- Permite describir el contenido energético asociado al calor sensible de
una corriente ( ΣHcalor sensible ).
- Permite utilizar datos termoquímicos (∆Hr
Tref
y λTref
) obtenidos a
temperaturas distintas de las de operación.
- Permite establecer un procedimiento sencillo para describir la variación
de entalpía de sistemas industriales complejos (alto número de corrientes
con distinto caudal, composición, naturaleza química, temperatura y estado
de agregación).
Entalpía de reacción normal o standard (∆Hr
0
):
entalpía de reacción a 1 atmósfera de presión y 25 ºC.
36. •Ley de Hess. Cálculo de la entalpía de reacción
Reaccionantes (T)
Productos (T)
Elementos constituyentes (T)
Productos de
Combustión (T)
∆Hr
T
HΣ T
pf,
HΣ T
Rf,
HΣ T
pc,
HΣ T
Rc,
La entalpía es función de estado, no depende del
camino recorrido, sólo de los estados final e inicial
∆Hr
T = - = -HΣ T
pf,
HΣ T
Rf,
HΣ T
Rc, HΣ T
pc,
37. Reactivos
entrada (T)
Productos
salida (T)
Reactivos (Tref) Productos (Tref)
∆Hr
Tref
T
r
Tref-T
s
Tref
r
T-Tref
e
ΔHHΣΔHHΣ =∆++∆
∆Hr
T
•Ley de Hess. Entalpía de reacción a una temperatura
distinta a la de referencia
T-Tref
e
HΣ ∆ Tref-T
s
HΣ ∆
39. Reactivos
entrada (Te)
Productos
salida (Ts)
Productos (Te)
Reactivos (Ts)
∆Hr
Te
HΣ
Te-Ts
s
∆HΣ
Te-Ts
e
∆
∆Hr
Ts
QHΣΔH
-TeTs
s
Te
r
=+ ∆1
Q
QHΣΔH
-TeTs
e
Ts
r
=+ ∆2
∑∑ +=
− s
i
iie,si,pi
s
i
TeTs
s
m)TCmH λ∆Σ∆
∑∑ +=
− e
i
iie,si,pi
e
i
TeTs
e
mTCmH λ∆Σ∆
Cambio calor sensible Cambio calor latente
LEY DE HESS
40. PLANTEAMIENTO GENERAL DEL BALANCE ENTÁLPICO
donde:
QHΣ-HΣΔH esr
=+
Reactor
Corriente e
Te
Componentes A y B
Corriente s
Ts
Componente C
∑=
s
Tref-Ts
ss
ΔHHΣ
∑∑ −==
e
Tref
formac.e
s
Tref
formac.s
Tref
rr HmHmΔHΔH
∑=
e
Tref-Te
ee
ΔHHΣ
A --
B --
C --
)TT(Cm
refeA,pA
−
)TT(Cm
refeB,pB
−
)TT(Cm
refsC,pC
−
1)
2)
A + B C
41. PLANTEAMIENTO GENERAL DEL BALANCE ENTÁLPICO
En caso de ocurrir un cambio de estado en alguno de los componentes: (Por
ejemplo, en el producto C)
A + B (Te)
Cvapor (Ts)
Clíquido (Tref)
∆Hr
Tref
Q
HΣ
e
A + B (Tref) =HΣ
s
T’=Tcambio
estado
A --
B --
C --
)'TT(.)vap(Cm sC,pC
−
)T'T(.)líq(Cm
refC,pC
−
'T
CC
m λ
+
+
+− )TT()líquido(Cm ref
'
C,pC +'T
CC
m λ
)TT()vapor(Cm '
sC,pC −+
)TT(Cm
refeA,pA
−
)TT(Cm refeB,pB
−
e
HΣ
s
HΣ
42. 1. Realizar el balance de materia del sistema.
2. Planteamiento del proceso.
3. Reunir de manera ordenada los datos disponibles para el balance
entálpico. Unificar unidades.
4. Definir una temperatura de referencia.
5. Plantear las ecuaciones del balance entálpico.
6. Resolver dichas ecuaciones.
7. Escalar cuando sea necesario.
Procedimiento general para realizar un Balance Entálpico
43. Criterios para elegir la temperatura de referencia
en los balances entálpicos
Si el proceso involucra reacción química:
Se toma como Tref aquella para la cual se calcula el
calor de reacción (∆HTref
reacción) o las entalpías de
formación (∆HTref
formación )
Si el proceso involucra sólo cambio de temperatura:
La Tref se escoge de manera que simplifique el cálculo
de la variación energética en el sistema. Ej.
Tref
.
= 50 ºC si sólo interesa el balance de energía en el
cambiador de calor
Si el proceso involucra cambio de fase:
Se toma como Tref aquella para la cual se da el cambio
de estado de agregación o fase ( λTref
)
Cambiador de calor
Fluido, Te = 50 ºC Fluido, Ts = 150
ºC
44. ffpfccpc
esfpfescpc
tcmTcm
)tt(cm)TT(cmQ
∆∆ ⋅⋅=⋅⋅−=
=−⋅⋅=−⋅⋅−=
Integrando entre los límites y del cambiador:
T1 T2
t2
t1
T
Tp
tp
t
T Tp tp t
mc mc
mf
mf
ffpfccpc dtcmdTcmdQ ⋅⋅=⋅⋅−=
Planteamos el balance entálpico para un elemento
diferencial de longitud dx :
Cambiador de calor
e
e
s
s
Q : Caudal de calor (W)
mc , m f : Caudal másico fluidos
caliente y frío (kg/s)
cp.c , cp, f : Calor específico fluidos
caliente y frío (J/kg K)
∆T, ∆ t : Diferencia de Tª entre entrada
y salida del cambiador (k)
45. Ejemplo: Una caldera utiliza metano como combustible. Al quemador se alimenta aire
en un 15% de exceso sobre el estequiométrico. El metano se alimenta a 25 ºC y el aire
a 100 ºC. Los gases de combustión abandonan la caldera a 500 ºC. Determinar la
cantidad de vapor de agua saturado a 20 atm (temperatura de equilibrio, 213 ºC) que
se produce en la caldera si a la misma se alimenta agua a 80 ºC.
CH4, 25 ºC
Aire ( 15% exceso)
100 ºC
Agua 80 ºC
Agua vapor (20 atm
Tequilibrio=213ºC)
500 ºC
- CO2
- O2
- N2
- H2O
∆Hc metano (25ºC) = -55600 kJ/kg
CH4 + O2 CO2 + 2 H2O
B.C. 100 kmoles CH4 - CO2 = 100 kmoles
- O2 = 30 kmoles
- N2 = 865,2 kmoles
- H2O = 200 kmoles
Aire
- O2 = 230 kmoles
- N2 = 865,2 kmoles
47. CH4, 25 ºC
Aire ( 15% exceso)
100 ºC
Agua 80 ºC
Agua vapor (20 atm
Tequilibrio=213ºC)
500 ºC
- CO2
- O2
- N2
- H2O
QHΣΔHHΣ Tref-Ts
s
Tref
r
Tref-Te
e =∆+∑+∆
Tª de referencia: 25 ºC ∆Hc metano (25ºC) = -55600 kJ/kg
∑∑ +∆=Σ∆ −
e
i
iirefeipi
e
i
TrefTe
e mTCmH λ,,
Cambio calor sensible Cambio calor latente
Ningún compuesto sufre
cambio de estado entre esas tªs
[ ] [ ]
[ ] kJ
CCkgkJkgH TrefTe
e
255453)25100)(09,1)(24225(
)25100)(04,1)(7360()º2525(º/)19,2()1600(
=−
+−+−=Σ∆ −
CH4
O2
N2
48. CH4, 25 ºC
Aire ( 15% exceso)
Agua 80 ºC
Agua vapor (20 atm
Tequilibrio=213ºC)
500 ºC
- CO2
- O2
- N2
- H2O
∑∑ +∆=Σ∆ −
s
i
iirefsipi
s
i
TrefTs
s mTCmH λ),,
Cambio calor sensible Cambio calor latente
H2O
[ ] [ ]
[ ] kJkgkJkg
CCkgkJkgH TrefTs
s
4,27528744)25100)(18,4)(3600(/)2382()3600()100500)(96,1)(3600(
)º25500(º/)95,0)(4400()09,1)(24225()04,1)(960(
=−++−+
+−+⋅++=Σ∆ −
CO2,O2,N2
H2O
49. CH4, 25 ºC
Aire ( 15% exceso)
Agua 80 ºC
Agua vapor (20 atm
Tequilibrio=213ºC)
500 ºC
- CO2
- O2
- N2
- H2O
6
4 109,88)/55600(1600 4
⋅−=−⋅=∑ CHkgkJkgCHTref
rΔH
kJ6666
1064109,8810105,27 ⋅−=⋅−⋅⋅=
=∆+∑+∆=
0,25-
HΣΔHHΣQ Tref-Ts
s
Tref
r
Tref-Te
e Balance en el
reactor
λOHpLOH mTcmQ 22
)( +∆⋅⋅=
kgkJmCCkgkJm OHOH /1885)º80213(º/18,41064 22
6
+−⋅⋅=⋅
Balance en el cambiador
kgm OH 262192
=
50. BIBLIOGRAFÍABIBLIOGRAFÍA
Calleja Pardo, G.; García Herruzo, F.; de Lucas Martínez, A.;
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Costa López, J.; Cervera March, S.; Cunill García, F.; Esplugas
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Costa Novella, E.; Sotelo, J.L.; Calleja, G.; Ovejero, G.; de Lucas,
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