El documento trata sobre balances de masa y energía. Explica que los principios de conservación de masa y energía se aplican por igual a balances de ambos tipos. Se concentra principalmente en balances de masa. Muestra cómo medir composición y concentración en mezclas, así como ejemplos de cálculos de balances de masa para sistemas con varios componentes.
El documento trata sobre los principios de ingeniería de producción, en particular sobre el balance de materia. Explica que el balance de materia se utiliza para analizar procesos en los que no hay reacciones químicas, con múltiples subsistemas o con reciclaje. También describe cómo realizar balances de materia para determinar flujos desconocidos mediante la representación del proceso como diagrama de flujo y el establecimiento de ecuaciones de balance.
Este documento presenta los derechos de autor y los detalles de publicación de un libro de texto titulado "Introducción a la ingeniería química: problemas resueltos de balances de materia y energía". El libro contiene cuatro capítulos que cubren balances de materia, balances de energía, balances aplicados a reactores químicos y la ecuación de Bernouilli. El documento incluye los nombres de los autores del libro y breves biografías de cada uno.
Este documento presenta 5 problemas relacionados con procesos de separación por destilación. El primer problema involucra calcular la composición del vapor y líquido que salen de una columna de destilación simple. Los problemas 2 y 3 usan el método de Ponchon-Savarit para determinar el número de platos teóricos, cargas de calor y flujos de destilado y residuo para diferentes mezclas binarias. Los problemas 4 y 5 también usan este método para calcular estas variables para otras mezclas destiladas.
Este documento describe conceptos relacionados con la conversión en procesos químicos con múltiples etapas y recirculación de reactivos. Define la conversión global como la cantidad neta de reactivo convertido en el proceso completo, y la conversión por etapa como la cantidad convertida en cada reactor. También explica cómo calcular estas conversiones usando balances de materia.
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
solucionario del cap. 2 de robert TREYBAL kevin miranda
Este documento presenta cálculos para determinar el flujo de difusión del oxígeno en una mezcla gaseosa de oxígeno y nitrógeno a diferentes presiones y concentraciones. Primero calcula la difusividad y presiones parciales para una mezcla a 1 atmósfera y 25°C, considerando casos con y sin contra difusión. Luego repite los cálculos para una presión total de 1000 kPa. Finalmente, calcula la difusividad para diferentes mezclas gaseosas a varias temperaturas y presiones.
Estudio de los conceptos:
Regla de las Fases de Gibbs
Grados de Libertad
Presión de Vapor
Fluido Supercrítico
Equilibrio Líquido Vapor
Ley de Raoult
Ecuación de Antoine
Punto de Rocío
Punto de Burbuja
Platos teóricos
Azeótropo
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
El documento trata sobre los principios de ingeniería de producción, en particular sobre el balance de materia. Explica que el balance de materia se utiliza para analizar procesos en los que no hay reacciones químicas, con múltiples subsistemas o con reciclaje. También describe cómo realizar balances de materia para determinar flujos desconocidos mediante la representación del proceso como diagrama de flujo y el establecimiento de ecuaciones de balance.
Este documento presenta los derechos de autor y los detalles de publicación de un libro de texto titulado "Introducción a la ingeniería química: problemas resueltos de balances de materia y energía". El libro contiene cuatro capítulos que cubren balances de materia, balances de energía, balances aplicados a reactores químicos y la ecuación de Bernouilli. El documento incluye los nombres de los autores del libro y breves biografías de cada uno.
Este documento presenta 5 problemas relacionados con procesos de separación por destilación. El primer problema involucra calcular la composición del vapor y líquido que salen de una columna de destilación simple. Los problemas 2 y 3 usan el método de Ponchon-Savarit para determinar el número de platos teóricos, cargas de calor y flujos de destilado y residuo para diferentes mezclas binarias. Los problemas 4 y 5 también usan este método para calcular estas variables para otras mezclas destiladas.
Este documento describe conceptos relacionados con la conversión en procesos químicos con múltiples etapas y recirculación de reactivos. Define la conversión global como la cantidad neta de reactivo convertido en el proceso completo, y la conversión por etapa como la cantidad convertida en cada reactor. También explica cómo calcular estas conversiones usando balances de materia.
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
solucionario del cap. 2 de robert TREYBAL kevin miranda
Este documento presenta cálculos para determinar el flujo de difusión del oxígeno en una mezcla gaseosa de oxígeno y nitrógeno a diferentes presiones y concentraciones. Primero calcula la difusividad y presiones parciales para una mezcla a 1 atmósfera y 25°C, considerando casos con y sin contra difusión. Luego repite los cálculos para una presión total de 1000 kPa. Finalmente, calcula la difusividad para diferentes mezclas gaseosas a varias temperaturas y presiones.
Estudio de los conceptos:
Regla de las Fases de Gibbs
Grados de Libertad
Presión de Vapor
Fluido Supercrítico
Equilibrio Líquido Vapor
Ley de Raoult
Ecuación de Antoine
Punto de Rocío
Punto de Burbuja
Platos teóricos
Azeótropo
Este documento presenta información sobre humidificación y deshumidificación adiabática. Explica conceptos como coeficientes de transferencia de masa, número de unidades de transferencia, altura de unidades de transferencia y ecuaciones para calcular las condiciones de entrada y salida en una torre. También incluye un ejemplo de cálculo para determinar las condiciones de una mezcla de aire y vapor de agua al pasar por una torre de deshumidificación.
Este capítulo trata sobre las capacidades caloríficas de los gases. Define la capacidad calorífica a presión constante (cp) como la razón de cambio de la entalpía con respecto a la temperatura a presión constante. Define la capacidad calorífica a volumen constante (cv) como la razón de cambio de la energía interna con respecto a la temperatura a volumen constante. Explica las unidades, conversiones y dependencia de cp y cv con respecto a la presión y el volumen.
Este documento trata sobre la selección de reactores químicos. Primero introduce conceptos básicos como el reactor químico, tipos de reactores ideales y procesos continuos vs discontinuos. Luego clasifica los reactores químicos y describe sus características. Finalmente, discute factores técnicos, económicos y sociales que influyen en la selección del reactor, así como ejemplos de su uso industrial. El objetivo es mostrar los aspectos a considerar para elegir el reactor apropiado para una reacción química específica.
El documento describe métodos para calcular parámetros de separación en sistemas binarios, incluyendo el método de Ponchon-Savarit y su aplicación para zonas de enriquecimiento y despojamiento. También cubre la representación gráfica de estas zonas y la aplicación del método P-S a columnas de destilación completa con condensador total y rehervidor parcial.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN INGENIERÍA QUIMICAKavin0895
Este documento describe los tres temas principales de los fenómenos de transporte: dinámica de fluidos, transmisión de calor y transferencia de materia. Explica que estos fenómenos suelen ocurrir simultáneamente en problemas industriales, biológicos y meteorológicos. También destaca que las ecuaciones que describen los tres fenómenos de transporte están relacionadas y que los movimientos moleculares son responsables de la viscosidad, conductividad térmica y difusión.
El documento presenta 5 problemas de balance de materia y energía para procesos de separación. El primer problema involucra el cálculo de la composición molar y porcentaje de peso de los componentes de un gas natural. El segundo problema determina el flujo de alimentación y evaporación de agua necesarios para concentrar una solución de sosa. El tercer problema calcula la cantidad de solución requerida y gases tratados para producir una corriente de SO2 al 20%. Los problemas 4 y 5 involucran balances para obtener sales a partir del agua de mar y determinar la evaporación de
Problemario de balance_de_materia_y_eneradanfonsecad
Este documento presenta 26 problemas de balances de materia y energía relacionados con procesos químicos como destilación, evaporación y absorción. Los problemas involucran cálculos de composiciones, flujos másicos y molares, y proporciones de mezcla para varias corrientes de entrada y salida. El documento recomienda que el profesor resuelva en clase los problemas en negrita y cursiva para explicar mejor los conceptos a los estudiantes.
Balance de energía en un proceso con una reacción químicaKiomasa
Este documento describe cómo calcular el calor involucrado en una reacción química utilizando el balance de energía. Explica que la entalpía mide la cantidad de energía intercambiada durante un proceso y que una reacción es exotérmica si la entalpía es negativa o endotérmica si es positiva. A continuación, presenta un ejemplo numérico para calcular el calor de reacción de CO e H2O, dando los pasos a seguir y los datos térmicos requeridos.
1. Se presenta información sobre una reacción química elemental en fase gaseosa, incluyendo valores de conversión de equilibrio a diferentes temperaturas. Se pide calcular las constantes de equilibrio correspondientes y determinar el calor de reacción.
2. Se analiza una reacción irreversible de segundo orden en fase gas, y se pide derivar una expresión para mostrar la variación del volumen con la conversión.
3. Se estudia una reacción que ocurre en un reactor de flujo, y se piden las ecuaciones que muestran cómo var
Este documento contiene varios ejemplos resueltos relacionados con la cinética de reacciones químicas. El Ejemplo 2.1 presenta un mecanismo de reacción propuesto para la descomposición térmica de la acetona y resuelve las ecuaciones cinéticas para obtener la expresión de la velocidad y la energía de activación global. El Ejemplo 2.2 calcula la energía de activación para la descomposición del NO2 a partir de datos experimentales. El Ejemplo 2.3 analiza un mecanismo de reacción para
El documento presenta dos problemas relacionados con la cristalización de sales. 1) Se calcula la composición y peso de los cristales formados al enfriar una solución acuosa de carbonato y sulfato de sodio a diferentes temperaturas. 2) Se estima la distribución de tamaños de partículas en un producto obtenido al cristalizar fosfato trisódico a partir de datos sobre alimentación y cristales de siembra.
El documento resume conceptos clave sobre velocidad de reacción y estequiometría, incluyendo: 1) La constante de velocidad y la ecuación de Arrhenius; 2) El orden de una reacción y ejemplos de leyes de velocidad; 3) Reacciones reversibles y cómo formular leyes de velocidad para ellas. Se incluyen varios ejercicios para aplicar estos conceptos.
El documento explica los principios de balances de masa y energía y cómo medir la composición y concentración de mezclas. Se concentra en los balances de masa, describiendo cómo resolverlos mediante la creación de ecuaciones de balance para cada componente en el sistema. También cubre conceptos como estado estacionario, grados de libertad y configuraciones de flujo comunes como recirculación y purga.
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo diagramas de ebullición, presión de vapor, equilibrio y volatilidad relativa. Explica cómo la destilación permite separar componentes de una mezcla líquida al estado de sustancias puras mediante la vaporización parcial de la mezcla y aprovechando las diferencias en la composición del vapor y el líquido resultante. También cubre temas como desviaciones de la idealidad, mezclas azeotrópicas y los tipos básicos de destilación como la
La destilación es una operación unitaria que separa los componentes de una mezcla líquida aprovechando sus diferentes presiones de vapor. El equilibrio entre las fases líquida y vapor depende de parámetros como la temperatura y la presión, y puede representarse en diagramas. El conocimiento de este equilibrio es fundamental para la destilación ya que determina la composición de cada fase.
Este documento describe la absorción de gases, que es la separación de componentes gaseosos mediante disolución en un líquido. Explica que cuando un gas se absorbe en un líquido, se establece un equilibrio dinámico entre las moléculas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. La solubilidad de un gas depende de factores como la temperatura, presión parcial y concentración en el líquido. Se dan ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo de equilib
Este documento presenta un resumen de los intercambiadores de calor. Los intercambiadores de calor transfieren calor entre dos fluidos o entre un fluido y una superficie sólida. Se clasifican según su construcción y función, como refrigeradores, condensadores y calentadores. Los principales tipos incluyen intercambiadores de doble tubo, carcaza y tubo, y de placas.
Este documento presenta el diseño de una torre de enfriamiento de agua para una planta ensambladora de vehículos. En primer lugar, se justifica la necesidad de diseñar una nueva torre debido al crecimiento de la planta. Luego, se establecen los objetivos y alcance del proyecto, que incluyen dimensionar una torre capaz de enfriar el agua de 30°C a 20°C con un caudal de 1000 GPM. Finalmente, se detallan los cálculos y componentes requeridos para el diseño de la torre de en
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la ingeniería de reactores químicos. Explica cómo calcular la conversión de reacciones químicas en reactores batch y de flujo. Luego, describe las ecuaciones diferenciales, algebraica, de deducción e integrales para diseñar reactores CSTR, PFR y PBR. Finalmente, cubre cómo dimensionar reactores para alcanzar una conversión dada y cómo calcular el tiempo espacial para diferentes reacciones químicas en varios tipos de reactores.
Este documento contiene 15 problemas resueltos relacionados con fenómenos de transporte de calor, incluyendo cálculos de espesores de revestimiento, temperaturas en superficies de tuberías, tasas de transferencia de calor y coeficientes de transferencia. Los problemas abarcan diversos escenarios como chimeneas, intercambiadores de calor, condensadores y biorreactores. El documento proporciona las ecuaciones y datos necesarios para resolver cada problema.
El documento presenta varios ejercicios relacionados con balances de materia en procesos de separación. El primer ejercicio pide aumentar la escala de un diagrama de flujo para una alimentación mayor. Los otros ejercicios proponen realizar balances de materia para diagramas de flujo dados con el fin de calcular corrientes y composiciones desconocidas.
Este documento presenta los principios básicos de ingeniería química, incluyendo unidades, densidad, peso molecular, concentraciones y relaciones presión-volumen-temperatura para gases ideales. El objetivo es proporcionar los conceptos fundamentales necesarios para resolver balances de materia y energía. El documento contiene definiciones clave de ingeniería química organizadas en 8 secciones con ejemplos ilustrativos.
Este capítulo trata sobre las capacidades caloríficas de los gases. Define la capacidad calorífica a presión constante (cp) como la razón de cambio de la entalpía con respecto a la temperatura a presión constante. Define la capacidad calorífica a volumen constante (cv) como la razón de cambio de la energía interna con respecto a la temperatura a volumen constante. Explica las unidades, conversiones y dependencia de cp y cv con respecto a la presión y el volumen.
Este documento trata sobre la selección de reactores químicos. Primero introduce conceptos básicos como el reactor químico, tipos de reactores ideales y procesos continuos vs discontinuos. Luego clasifica los reactores químicos y describe sus características. Finalmente, discute factores técnicos, económicos y sociales que influyen en la selección del reactor, así como ejemplos de su uso industrial. El objetivo es mostrar los aspectos a considerar para elegir el reactor apropiado para una reacción química específica.
El documento describe métodos para calcular parámetros de separación en sistemas binarios, incluyendo el método de Ponchon-Savarit y su aplicación para zonas de enriquecimiento y despojamiento. También cubre la representación gráfica de estas zonas y la aplicación del método P-S a columnas de destilación completa con condensador total y rehervidor parcial.
FENÓMENOS DE TRANSPORTE EN INGENIERÍA QUIMICAKavin0895
Este documento describe los tres temas principales de los fenómenos de transporte: dinámica de fluidos, transmisión de calor y transferencia de materia. Explica que estos fenómenos suelen ocurrir simultáneamente en problemas industriales, biológicos y meteorológicos. También destaca que las ecuaciones que describen los tres fenómenos de transporte están relacionadas y que los movimientos moleculares son responsables de la viscosidad, conductividad térmica y difusión.
El documento presenta 5 problemas de balance de materia y energía para procesos de separación. El primer problema involucra el cálculo de la composición molar y porcentaje de peso de los componentes de un gas natural. El segundo problema determina el flujo de alimentación y evaporación de agua necesarios para concentrar una solución de sosa. El tercer problema calcula la cantidad de solución requerida y gases tratados para producir una corriente de SO2 al 20%. Los problemas 4 y 5 involucran balances para obtener sales a partir del agua de mar y determinar la evaporación de
Problemario de balance_de_materia_y_eneradanfonsecad
Este documento presenta 26 problemas de balances de materia y energía relacionados con procesos químicos como destilación, evaporación y absorción. Los problemas involucran cálculos de composiciones, flujos másicos y molares, y proporciones de mezcla para varias corrientes de entrada y salida. El documento recomienda que el profesor resuelva en clase los problemas en negrita y cursiva para explicar mejor los conceptos a los estudiantes.
Balance de energía en un proceso con una reacción químicaKiomasa
Este documento describe cómo calcular el calor involucrado en una reacción química utilizando el balance de energía. Explica que la entalpía mide la cantidad de energía intercambiada durante un proceso y que una reacción es exotérmica si la entalpía es negativa o endotérmica si es positiva. A continuación, presenta un ejemplo numérico para calcular el calor de reacción de CO e H2O, dando los pasos a seguir y los datos térmicos requeridos.
1. Se presenta información sobre una reacción química elemental en fase gaseosa, incluyendo valores de conversión de equilibrio a diferentes temperaturas. Se pide calcular las constantes de equilibrio correspondientes y determinar el calor de reacción.
2. Se analiza una reacción irreversible de segundo orden en fase gas, y se pide derivar una expresión para mostrar la variación del volumen con la conversión.
3. Se estudia una reacción que ocurre en un reactor de flujo, y se piden las ecuaciones que muestran cómo var
Este documento contiene varios ejemplos resueltos relacionados con la cinética de reacciones químicas. El Ejemplo 2.1 presenta un mecanismo de reacción propuesto para la descomposición térmica de la acetona y resuelve las ecuaciones cinéticas para obtener la expresión de la velocidad y la energía de activación global. El Ejemplo 2.2 calcula la energía de activación para la descomposición del NO2 a partir de datos experimentales. El Ejemplo 2.3 analiza un mecanismo de reacción para
El documento presenta dos problemas relacionados con la cristalización de sales. 1) Se calcula la composición y peso de los cristales formados al enfriar una solución acuosa de carbonato y sulfato de sodio a diferentes temperaturas. 2) Se estima la distribución de tamaños de partículas en un producto obtenido al cristalizar fosfato trisódico a partir de datos sobre alimentación y cristales de siembra.
El documento resume conceptos clave sobre velocidad de reacción y estequiometría, incluyendo: 1) La constante de velocidad y la ecuación de Arrhenius; 2) El orden de una reacción y ejemplos de leyes de velocidad; 3) Reacciones reversibles y cómo formular leyes de velocidad para ellas. Se incluyen varios ejercicios para aplicar estos conceptos.
El documento explica los principios de balances de masa y energía y cómo medir la composición y concentración de mezclas. Se concentra en los balances de masa, describiendo cómo resolverlos mediante la creación de ecuaciones de balance para cada componente en el sistema. También cubre conceptos como estado estacionario, grados de libertad y configuraciones de flujo comunes como recirculación y purga.
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo diagramas de ebullición, presión de vapor, equilibrio y volatilidad relativa. Explica cómo la destilación permite separar componentes de una mezcla líquida al estado de sustancias puras mediante la vaporización parcial de la mezcla y aprovechando las diferencias en la composición del vapor y el líquido resultante. También cubre temas como desviaciones de la idealidad, mezclas azeotrópicas y los tipos básicos de destilación como la
La destilación es una operación unitaria que separa los componentes de una mezcla líquida aprovechando sus diferentes presiones de vapor. El equilibrio entre las fases líquida y vapor depende de parámetros como la temperatura y la presión, y puede representarse en diagramas. El conocimiento de este equilibrio es fundamental para la destilación ya que determina la composición de cada fase.
Este documento describe la absorción de gases, que es la separación de componentes gaseosos mediante disolución en un líquido. Explica que cuando un gas se absorbe en un líquido, se establece un equilibrio dinámico entre las moléculas que pasan a la disolución y las que retornan a la fase gaseosa. La solubilidad de un gas depende de factores como la temperatura, presión parcial y concentración en el líquido. Se dan ejemplos numéricos para ilustrar el cálculo de equilib
Este documento presenta un resumen de los intercambiadores de calor. Los intercambiadores de calor transfieren calor entre dos fluidos o entre un fluido y una superficie sólida. Se clasifican según su construcción y función, como refrigeradores, condensadores y calentadores. Los principales tipos incluyen intercambiadores de doble tubo, carcaza y tubo, y de placas.
Este documento presenta el diseño de una torre de enfriamiento de agua para una planta ensambladora de vehículos. En primer lugar, se justifica la necesidad de diseñar una nueva torre debido al crecimiento de la planta. Luego, se establecen los objetivos y alcance del proyecto, que incluyen dimensionar una torre capaz de enfriar el agua de 30°C a 20°C con un caudal de 1000 GPM. Finalmente, se detallan los cálculos y componentes requeridos para el diseño de la torre de en
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la ingeniería de reactores químicos. Explica cómo calcular la conversión de reacciones químicas en reactores batch y de flujo. Luego, describe las ecuaciones diferenciales, algebraica, de deducción e integrales para diseñar reactores CSTR, PFR y PBR. Finalmente, cubre cómo dimensionar reactores para alcanzar una conversión dada y cómo calcular el tiempo espacial para diferentes reacciones químicas en varios tipos de reactores.
Este documento contiene 15 problemas resueltos relacionados con fenómenos de transporte de calor, incluyendo cálculos de espesores de revestimiento, temperaturas en superficies de tuberías, tasas de transferencia de calor y coeficientes de transferencia. Los problemas abarcan diversos escenarios como chimeneas, intercambiadores de calor, condensadores y biorreactores. El documento proporciona las ecuaciones y datos necesarios para resolver cada problema.
El documento presenta varios ejercicios relacionados con balances de materia en procesos de separación. El primer ejercicio pide aumentar la escala de un diagrama de flujo para una alimentación mayor. Los otros ejercicios proponen realizar balances de materia para diagramas de flujo dados con el fin de calcular corrientes y composiciones desconocidas.
Este documento presenta los principios básicos de ingeniería química, incluyendo unidades, densidad, peso molecular, concentraciones y relaciones presión-volumen-temperatura para gases ideales. El objetivo es proporcionar los conceptos fundamentales necesarios para resolver balances de materia y energía. El documento contiene definiciones clave de ingeniería química organizadas en 8 secciones con ejemplos ilustrativos.
El documento presenta 10 ejercicios sobre la aplicación de las leyes de los gases ideales. Explica conceptos como presión parcial, temperatura, volumen y cantidad de sustancia en relación a la ecuación de estado de los gases ideales. Resuelve cada ejercicio aplicando conversiones de unidades y ecuaciones como la ley de Boyle, la ley combinada de los gases y la ecuación de estado general para calcular variables como presión, temperatura y masa molar.
Este documento presenta los conceptos fundamentales para entender los balances de materia y energía en procesos químicos, incluyendo la ley de conservación de la masa, cálculos estequiométricos, densidad, porcentajes de composición, tipos de procesos, y la ley de los gases ideales. Explica los términos clave necesarios para realizar balances en procesos estacionarios y no estacionarios.
Balance de materia y energia en reacciones quimicasIsabelaCeci08
El documento explica los principios de balance de materia y energía para procesos químicos. Define balance de materia como un cálculo exacto de los materiales que entran, salen o se acumulan en un proceso químico. Explica que para procesos con reacciones químicas, se debe hacer balances para cada elemento o compuesto. También cubre conceptos como estado estacionario y presión constante para balances de procesos.
El documento resume las leyes de los gases ideales, incluyendo que el volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas y la temperatura, e inversamente proporcional a la presión. También presenta la ecuación del gas ideal PV=nRT y resuelve un problema utilizando esta ecuación para calcular la masa de hidrógeno producida en una reacción química.
1) La ecuación universal de los gases ideales relaciona la presión, volumen, temperatura y cantidad de sustancia de un gas ideal. 2) La constante universal de los gases ideales, R, toma valores como 0.0821 L·atm/mol·K o 62.4 L·mmHg/mol·K. 3) En una mezcla gaseosa, la presión total es igual a la suma de las presiones parciales de cada componente y los volúmenes parciales suman al volumen total.
Este documento presenta una introducción a los conceptos básicos de unidades y dimensiones utilizados en ingeniería química. Explica los sistemas de unidades fundamentales y derivadas, así como conceptos como densidad, concentración, flujo y relaciones presión-volumen-temperatura. Además, define unidades como el mol y gravedad específica, y establece las reglas para operar con unidades y realizar conversiones entre sistemas usando factores de conversión.
Este documento presenta conceptos básicos de ingeniería química, incluyendo la conservación de la masa, la ley de los gases ideales, balances de materia y energía. Explica conceptos como reactivo en exceso, unidades molares y ejemplos de procesos industriales como recirculación, bypass y purga. El objetivo es estudiar los principios que rigen los sistemas y procesos industriales y cómo resolver balances de materia y energía para sistemas abiertos y cerrados.
El documento resume los conceptos clave del equilibrio químico, incluyendo la constante de equilibrio Kc, cómo se ve afectado el equilibrio por cambios en la concentración, presión y temperatura según el principio de Le Chatelier, y su importancia en procesos industriales.
1. El documento trata sobre reacciones químicas, ecuaciones químicas y cálculos estequiométricos.
2. Explica cómo las ecuaciones químicas muestran los cambios en una reacción y deben estar ajustadas para conservar la masa y carga.
3. También cubre el uso de coeficientes estequiométricos y cómo estos proporcionan información sobre las proporciones de reactivos y productos en una reacción.
Este documento define y explica varios términos relacionados con la masa de átomos y moléculas. Define la unidad de masa atómica como la doceava parte de la masa del átomo de carbono-12. Explica que la masa atómica mide la masa de un átomo en unidades de masa atómica, y que la masa molecular mide la masa de una molécula como la suma de las masas atómicas de los átomos que la componen. También distingue entre masa molecular, que se usa para sust
Este documento describe las principales leyes de los gases, incluyendo la ley de Boyle-Mariotte, la ley de Charles, la ley de Avogadro, y la ecuación del gas ideal. Explica que estas leyes surgen de experimentos realizados durante siglos y representan etapas importantes en el desarrollo de la ciencia. También cubre conceptos como presión parcial, densidad de gases, y cómo las leyes se pueden combinar para resolver problemas que involucran cambios en la presión, volumen y temperatura de los gases.
El documento resume conceptos clave sobre sistemas homogéneos cerrados y abiertos de composición variable, incluyendo las relaciones fundamentales entre propiedades termodinámicas y el potencial químico como criterio de equilibrio. También cubre propiedades de mezclas ideales de gases y líquidos, la ley de Raoult y construcción de diagramas de equilibrio de fases para sistemas binarios.
Este documento proporciona información sobre ecuaciones químicas, coeficientes estequiométricos y cálculos estequiométricos. Explica que una ecuación química indica los cambios que ocurren en una reacción y debe estar ajustada para conservar la masa y la carga. Los coeficientes estequiométricos indican la proporción de reactivos y productos y permiten realizar cálculos sobre masas, volúmenes y moles. También cubre cálculos con reactivos en disolución y el concept
Este documento proporciona información sobre ecuaciones químicas, coeficientes estequiométricos y cálculos estequiométricos. Explica que una ecuación química indica los cambios que ocurren en una reacción y debe estar ajustada para conservar la masa y la carga. Los coeficientes estequiométricos indican la proporción de reactivos y productos y permiten realizar cálculos sobre masas, volúmenes y moles. También cubre cálculos con reactivos en disolución y el concept
El documento proporciona información sobre fórmulas empíricas y moleculares, composición centesimal, y la ecuación de los gases perfectos. Explica cómo usar la composición centesimal de un compuesto para determinar su fórmula empírica y molecular. También describe el modelo cinético de los gases y cómo la ecuación de estado de los gases perfectos relaciona presión, volumen, número de moles y temperatura.
Este documento describe métodos para calcular capacidades caloríficas. Explica la regla de Kopp, que establece que la capacidad calorífica de un compuesto es la suma de las capacidades de sus elementos constituyentes. También cubre cómo calcular capacidades caloríficas para mezclas usando las fracciones molares de cada componente. Por último, presenta un ejemplo numérico de calcular la velocidad de entrada de calor requerida para calentar una mezcla de gas.
Existen varios tipos de losas según su refuerzo, composición, apoyos y construcción. Algunos tipos incluyen losas reforzadas en una o dos direcciones, losas macizas, nervadas o de acero, losas sobre columnas o muros, y losas prefabricadas, de vigueta o bovedilla.
El documento describe dos métodos para deshidratar el gas natural: deshidratación por glicol y deshidratación por desecante sólido. La deshidratación por glicol involucra la absorción del vapor de agua en un glicol como el TEG en un absorbedor, y la regeneración del glicol en un stripper. La deshidratación por desecante sólido usa adsorción, donde el agua se adhiere a la superficie de un desecante como gel de sílice, tamices moleculares o alúmina activada. Ambos
Este documento describe el funcionamiento del ciclo Brayton y las turbinas de gas. Explica que las turbinas de gas convierten la energía calórica del combustible en energía mecánica mediante un compresor, cámaras de combustión y una turbina. También describe las ventajas e inconvenientes de las turbinas de gas, como su alta relación potencia-peso pero bajo rendimiento térmico debido a las altas pérdidas de calor. Finalmente, resume los parámetros típicos de funcionamiento de una turbina de
Este documento trata sobre los ciclos de potencia de gas y otros ciclos de potencia. Explica los ciclos ideales de Otto, Diesel y Brayton, que modelizan el funcionamiento de motores de combustión interna como motores de gasolina, diesel y turbinas de gas. También introduce otros ciclos como los ciclos binarios, ciclos combinados y plantas de cogeneración. El objetivo es analizar termodinámicamente diferentes procesos industriales de generación de energía.
Las ecuaciones de Pipesim incluyen: (1) la ecuación de Vogel para yacimientos saturados, (2) la ecuación de Fetkovich como una alternativa a la ecuación de Vogel que toma en cuenta altas velocidades, y (3) la ecuación de Jones para yacimientos de petróleo y gas saturados. Además, (4) la ecuación de presión de retroceso desarrollada por Rawlins y Schellhardt en 1935 para yacimientos de gas condensado.
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.
El documento trata sobre la transferencia de masa en un sistema sólido-líquido. Se estudió la disolución de pastillas de ácido benzoico en agua en un tanque agitado a temperatura constante. Se determinó el área efectiva de transferencia de masa y el coeficiente de transferencia de masa (kc) para dos experimentos con diferentes velocidades de agitación. Se encontró que kc aumentó con la velocidad de agitación, indicando que esta mejora la transferencia de masa desde las pastillas al agua.
El resumen analiza la producción de gas natural y hidrocarburos líquidos en Bolivia durante el primer semestre de 2015. La producción de gas natural fue de aproximadamente 59.69 MMm3/día, ligeramente menor que en 2014, mientras que la producción de hidrocarburos líquidos fue de 61.87 MBbl/día, una disminución del 3.45% con respecto a 2014. Los mayores productores de gas natural fueron los campos de Sábalo y Margarita-Huacaya, y los departamentos con mayor producción fueron Tarija y Santa
El resumen analiza la producción de hidrocarburos en Bolivia durante el primer trimestre de 2015. La producción promedio de gas natural fue de 59.46 MMm3/día, una ligera disminución del 0.32% con respecto a 2014. La producción de hidrocarburos líquidos fue de 61.80 MBbl/día, una disminución del 2.92% comparado con 2014. Los mayores productores de gas natural fueron los campos de Sábalo y Margarita-Huacaya. El departamento de Tarija fue el mayor productor de gas natural con
1. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
BALANCES DE MASA Y ENERGIA
Los principios de conservación aquí explicados se aplican por igual a balances de masa y energía.
Con el fin de limitar la extensión de este apunte, nos concentraremos en los balances de masa.
Recordemos cómo medir Composición y Concentración
Para una mezcla de varias sustancias: A, B, C,…
nA : moles de A
nB : moles de B
nC : moles de C
…
mA : masa de A
mB : masa de B
mC : masa de C
…
La cantidad de moles de A se obtiene:
FRACCION MOLAR
FRACCION EN PESO
2. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
FRACCION EN VOLUMEN
Consideremos una mezcla e varios gases: A, B, C, …
En el caso de gases ideales, la fracción en volumen es igual al a fracción molar.
VA : volumen del componente A puro, en las condiciones de la mezcla.
VT : volumen total de la mezcla
COMPOSICION EN BASE LIBRE DE UN COMPONENTE
Es la razón de masa de un componente respecto a la masa de los componentes restantes.
Por ejemplo, el contenido de humedad del aire se expresa en base libre de agua o “base seca”.
Ventaja: en operaciones de secado o humidificación de aire, la cantidad de agua en el aire
(humedad) varía, pero la cantidad de aire seco no varía.
OTRAS FORMAS DE CUANTIFICAR LA COMPOSICIÓN
MOLARIDAD
MOLALIDAD
3. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Ejemplo:
El gas natural de un pozo tiene la siguiente composición molar: 60% de metano (CH4), 16% de
etano (C2H6), 10 % de propano (C3H8) y 14% de butano (C4H10). Calcule:
a) Composición en fracción molar
b) Composición en porcentaje en peso
c) Volumen que ocupan 100 kilogramos de gas a 21 °C y 0,97 atmósferas de presión
d) Densidad del gas a 21 °C y 0,97 atmósferas, en gramos/litro
Solución:
En 100 moles de gas hay:
60 moles de metano
16 moles de etano
10 moles de propano
14 moles de butano
a) Fracciones molares:
Suma = 1,00
b) Composición en peso:
Pesos moleculares:
P.M. Metano (CH4) = P.A.(C) + 4 P.A.(H) = 12 + 4 = 16 g/mol
P.M. etano (C2H6) = 2 P.A.(C) + 6 P.A.(H) = 2x12 +6 = 30 g/mol
4. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
P.M. propano (C3H8) = 3 P.A.(C) +8 P.A.(H) = 3x12 +8 = 44 g/mol
P.M. butano (C4H10) = 4 P.A.(C) + 10 P.A.(H) = 4x12 +10 = 58 g/mol
Multiplicando por los pesos moleculares, se obtiene las cantidades en masa:
Masa total = 2692 gramos
fracción en peso = 0,36
fracción en peso = 0,18
fracción en peso = 0,16
fracción en peso = 0,30
Suma = 100% Suma = 1,00
c) Para calcular el volumen se necesita una ecuación de estado. Como la presión es cercana a
la presión atmosférica, y la temperatura es baja, usaremos la ecuación de gas ideal:
P V = n R T
P = presión P = 0,97 atmósferas
R = constante universal de los gases R = 0,082 litros atmósfera/mol K
T = temperatura absoluta T = 21 + 273,15 = 294,15 K (grados Kelvin)
5. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
V = volumen
n = número de moles n = 100 kg/P.M. medio = 100.000 g/P.M. medio
= 26,92 g/mol
El volumen es:
V = 92.370,8 litros
d) Densidad del gas ()
6. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Problemas propuestos
1. Una solución tiene la siguiente composición molar: 32% de pentano (C5H12), 43% de
hexano (C6H14) y 25% de heptano (C7H16). Calcule le porcentaje en peso de cada
componente.
(Rpta.: pentano = 27,1; hexano = 43,5; heptano = 29,4%)
2. 15 kg de dimetilcetona (P.M. = 58,08, = 0,792 g/cm3
) se mezclan con 30 kg de agua ( =
0,98 g/cm3
) a 20 °C. Calcule la composición de la mezcla, expresada en:
a) Fracción molar (Rpta.: 0,134 dimetilcetona)
b) Porcentaje en volumen (Rpta.: 38,2 % dimetilcetona)
c) Molaridad (Rpta.: 5,21 mol/litro)
d) Molalidad (Rpta.: 8,61 mol soluto/kg solvente)
3. Un gas contiene 30% de CH4, 60% de C2H6 y 10% de C3H8, en volumen, a 60 °C y 1
atmósfera. Calcule el peso molecular medio y la densidad de la mezcla.
(Rpta.: 27,2 g/mol; 0,992 g/litro)
7. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
BALANCES DE MATERIA
PRINCIPIO DE CONSERVACION DE MASA Y ENERGIA
“La suma de la masa (M) y la energía (E) de un sistema aislado no puede crearse ni destruirse, sólo
transformarse”.
M + E = constante
M + E = K
En ausencia de reacciones nucleares, la conversión entre materia y energía es nula es posible
reemplazar la ecuación anterior en dos:
Principio de conservación de la masa: M = K1
Principio de conservación de la energía: E = K2
Consideremos un sistema S, fijo en el espacio, abierto (que intercambia masa y energía con el
entorno):
M = Msistema - Mentra + Msale = K1
E = Esistema - Eentra + Esale = K2
Las variaciones en el tiempo serán nulas:
8. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
O bien:
Balance de materia
Balance de energía
La variación de la masa de un componente en el sistema se puede deber a formación o consumo
por reacción.
Si el sistema está formado por N componentes, se puede plantear el balance de materia para cada
uno de ellos:
Para un sistema de N componentes, se puede plantear N ecuaciones de balance de materia por
componente, y 1 balance de materia total, o sea, N + 1 ecuaciones, pero sólo N son
independientes.
ESTADO ESTACIONARIO
Las ecuaciones planteadas son para sistemas DINAMICOS, en los que las propiedades del sistema
varían en el tiempo.
Si las propiedades del sistema no varían en el tiempo, se dice que el sistema está en estado
estacionario
9. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
RESOLUCION DE BALANCES DE MATERIA
No siempre es posible o económicamente factible, medir flujos o composiciones en un
proceso industrial. Es útil realizar los balances de materia y energía; estos generan un
sistema de ecuaciones. Resolviendo el sistema, se resuelve el problema.
Método de resolución de balances de materia:
- Trazar el diagrama de flujo o “flowsheet”
Hacer un dibujo, indicando los límites del sistema, los flujos que entran y salen. Identificar
los flujos con un número o una letra.
- Seleccionar una base de cálculo
Elegir el valor de uno de los flujos y calcular los demás en función de éste. A veces resulta
conveniente asignar un valor arbitrario a uno de los flujos para usarlo como base
hipotética, por ejemplo: 100 kg o 100 moles.
- Establecer las ecuaciones de balance de materia
Hacer el balance total y los balances por componentes, para el sistema total y para cada
etapa.
Para el sistema total, hay una corriente de entrada, y dos corrientes de salida.
10. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Un sistema que tiene N componentes permite plantear N ecuaciones independientes.
Además, si el proceso está formado por S etapas, es posible escribir S sistemas de
ecuaciones independientes.
Así, el total de relaciones de balance de materia que podrían plantearse, serán como
máximo N – S.
Grados de libertad (GL)
GL = N° variables (flujos, composiciones, temperaturas)
- N° datos (flujos, composiciones, temperaturas)
- N° ecuaciones de balance de materia y energía
- N° datos y/o ecuaciones adicionales
GL > 0 problema indeterminado (se debe buscar más datos o relaciones adicionales, o
darse una base de cálculo hipotética)
GL < 0 se escoge las ecuaciones a usar y se descarta las restantes, porque
probablemente serán inconsistentes.
GL = 0 el sistema tiene solución y el problema está especificado correctamente.
En general los sistemas se resuelven simultáneamente; de no ser así, se resuelven
secuencialmente, partiendo por el sistema con el menor número de incógnitas.
11. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
BALANCES DE MATERIA EN PROCESOS SIN REACCION QUIMICA
Procesos que contienen:
- Transporte,
- Separación
- Mezclado,
- etc.
Tipos de configuraciones de flujo
Flujos de recirculación
Recirculación retornar parte de los flujos de salida del proceso y mezclarlo con los de
entrada.
¿Para qué?
- Recuperar energía
- Aumentar la calidad de un producto (logar que salga más concentrado en alguno
de los componentes)
- Recuperar reactantes sin transformar
12. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Flujos con purga
En ocasiones es conveniente eliminar del proceso una proporción de material, para
mantener controlada la acumulación de impurezas.
Flujos en derivación o “by pass”
Consiste en separar parte de la alimentación fresca, y mezclarla con los productos, sin
pasar por el proceso. Esto permite controlar la concentración o temperatura del producto.
13. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Ejemplo
Una mezcla líquida, de composición molar 20% N2, 30% CO2 y 50% O2, se separa en una
columna de destilación, dando un flujo de cabeza (N2 y CO2) y un flujo de cola (2,5% N2,
35% CO2, y O2). Este flujo alimenta una segunda columna destiladora, dando un producto
de cabeza con 8% N2, 72% CO2 y 20% O2, y un producto de cola (CO2 y O2).
Para una alimentación de 1000 mol/hora a la primera columna, calcule los flujos y
composiciones restantes.
Diagrama de flujo
Cálculo de los grados de libertad del sistema
Columna 1:
Variable: flujo y composición
N° variables flujo: F1, F2, F3 = 3
14. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Hay tres componentes, pero en cada corriente las suma de los porcentajes molares debe
dar 100% las variables en cada corriente son el número de componentes menos uno.
N° variables composición: XN2(1), XCO2(1),
XN2(2)
XN2(3), XCO2(3) = 5
N° datos flujo: F1 = 1000 mol/h (los valores conocidos) = 1
N° datos composición: XN2(1) = 0,2; XCO2(1) = 0,30,
XN2(3) = 0,025, XCO2(3) = 0,35 = 4
N° balances de masa: N2, CO2, O2 = 3
G.L. = 3 + 5 – 1 – 4 – 3 = 0
Columna 2:
N° variables flujo: F3, F4, F5 = 3
N° variables composición: XN2(3), XCO2(3)
XN2(4), XCO2(4)
XCO2(5) = 5
N° datos flujo: = 0
N° datos composición: XN2(3) = 0,025; XCO2(3) = 0,35
XN2(4) = 0,08; XCO2(4) = 0,72 = 4
N° balances de masa: N2, CO2, O2 = 3
G.L. = 3 + 5 – 0 – 4 – 3 = 1
Proceso total:
N° variables flujo: F1, F2, F4, F5 = 4
N° variables composición: XN2(1), XCO2(1)
XN2(2)
15. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
XN2(4), XCO2(4)
XCO2(5) = 6
N° datos flujo: F1 = 1
N° datos composición: XN2(1), XCO2(1)
XN2(4), XCO2(4) = 4
N° balances de masa: N2, CO2, O2 = 3
G.L. = 4 + 6 – 1 – 4 – 3 = 2
Sólo la columna 1 da 0 grados de libertad se debe comenzar a resolver por allí.
Base de cálculo: F1 = 1000 mol/h
Balance columna 1
16. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Balance de materia total: F1 = F2 + F3
1000 mol/h = F2 + F3 (1)
Balance N2:
Reemplazando los valores conocidos:
1000 * 0,2 (2)
Balance CO2:
(3)
Pero: XCO2(2) = 1 - XN2(2) (4)
Tenemos 4 ecuaciones y 4 incógnitas: F2, F3, XN2(2), XCO2(2).
Reemplazando (4) en (3):
(5)
Resumiendo las ecuaciones:
1000 mol/h = F2 + F3 (1)
1000 * 0,2 (2)
(5)
De (1): F3 = 1000 – F2
En (2):
(6)
F3 en (5):
(7)
17. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
De (6):
Balance columna 2
Se agrega el valor de F3, que ahora es conocido.
18. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Balance materia total: F3 = F4 + F5
800 mol/h = F4 + F5 (8)
Balance N2:
(9)
Balance CO2:
(10)
(9) F4 = 250 moles/hora
(8) F5 = 550 moles/hora
(10)
BALANCES DE MATERIA EN PROCESOS CON REACCION QUIMICA
En una reacción química, los átomos o moléculas se combinan para dar los productos
deseados, conservándose la identidad de los átomos de los diferentes elementos. Esta
combinación se realiza en proporciones de números enteros: “a” moles de la sustancia A
se combinan con “b” moles de la sustancia B para dar “c” moles de C y “d” moles de D:
aA + bB cC + dD
Esta es la ecuación estequiométrica de la reacción descrita.
El balance de masa se escribe igual que en los procesos sin reacción:
En los balances por componente, debido a que la reacción produce un reordenamiento de los
átomos, formando productos diferentes, estos deben incluir no sólo la entrada y salida de
sustancia, sino también lo que se forma o desaparece a causa de la reacción, Ri:
19. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
iii
sistemai
RsalemásicoFlujoentramásicoFlujo
dt
dM
,
Ri es la razón de producción o velocidad de reacción, y debe obtenerse como una variable
independiente adicional. Una forma de expresarla es mediante la conversión de un
reactante:
100% x
entradademoles
salidademolesentradademoles
conversión
Si se da un valor de conversión sin especificar un reactivo en particular, se supone que se
refiere al reactivo límite: aquel reactante que se consume primero, porque está en menor
proporción, dada la estequiometría.
En las reacciones industriales, a menudo se emplea alguno de los reactivos “en exceso”
para lograr mejores conversiones.
cos
cos
teórimoles
teórimolesentradademoles
Exceso
Los moles teóricos corresponden a la cantidad requerida para conseguir que el reactivo
límite reaccione completamente, según la estequiometría.
Ejemplo:
Una técnica para producir hidrógeno consiste en hacer reaccionar una mezcla de metano
y etano con vapor de agua, en presencia de níquel como catalizador. El análisis (en base
seca) de los gases que salen del reactor da: 4,6% molar deCH4, 2,5% C2H6, 18,6% CO, 4,6%
CO2 y 69,7% H2. Calcule:
a) Los grados de libertad
b) Relación molar de metano a etano en la alimentación
c) Cantidad de vapor, en libras/hora, que reaccionan con 1000 pie3
/hora de
alimentación, a 1 atm y 60 ºF.
Solución:
El diagrama de flujo del proceso es:
20. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
Las reacciones estequiométricas:
2 CH4 + 3 H2O → 7 H2 + CO + CO2
C2H6 + 3 H2O → 6 H2 + CO + CO2
Base de cálculo: F1
Considerando gas ideal:
Sea F3’: flujo de gas seco en corriente 3
X: composición de CH4 en corriente 1
Z: flujo de agua en corriente 3
F2: flujo de agua en corriente 2
a) Grados de libertad
Nº variables flujo: F1, F2, F3’, z = 4
Nº variables composición: X, XCH4(3), XC2H6(3), XCO(3), XCO2(3) = 5
Nº datos flujo: F1 = 1
Nº datos composición: XCH4(3), XC2H6(3), XCO(3), XCO2(3) = 4
Nº ec. Balances masa: C, H, O = 3
Nº datos adicionales: = 0
21. Balances de Masa y Energía. T. Velilla
G.L. = 1
b) Balances por átomos:
H: 4 X 2,634 + 6 (1-X) 2,634 + 2 F2 = (4*0,046 + 6*0,025 + 2*0,697) F3’ + 2 Z 7,902 –
2,634 X + F2 = 0,864 F3’ + Z [1]
C: X 2,364 + 2 (1-X) 2,634 = (0,046 + 2*0,025 + 0,186 + 0,046) F3’ 5,268 – 2,634 X =
0,328 F3’ [2]
O: F2 = (0,186 + 0,046*2) F3’ + Z = 0,278 F3’ + Z [3]
De la ecuación 3, F2 se reemplaza en la ecuación 1:
7,902 – 2,634 X = 0,586 F3’ [4]
De la ecuación 2, F3’ se reemplaza en la ecuación 4:
0,562 X – 1,512 (1-X) = 0
Luego: X = 0,729 y 1-X = 0,271
X = 72,9%
c) F3’ = 10,2079 lbmol/h
Reemplazando el valor de F3’ en la ecuación 3, y F3’ y X en la ecuación 1, se obtiene:
F2 = 2,8382 + Z
Ecuación que no tiene solución con los datos dados, lo que concuerda con el análisis que
arrojó 1 grado de libertad.
Si se diera el dato de un 100% de exceso de vapor:
Agua teórica: 1,5 (X 2,634) + 3 [(1-X) 2,634] = 7,902 – 3,951 X
Agua real: F2 = 2*7,902 – 3,951 X = 15,804 – 7,902 X = 15,804 – 7,902 *0,792
F2 = 10,0434 Lb-mol/h
Z = 7,2056 lb-mol/h