Procesos Químicos Industriales DVBC

Análisis de Problemas de Balance de Masa ECUACIÓN GENERAL DE BALANCE Al hacer el conteo del material que participa en un proceso deben considerarse las entradas y las salidas que atraviesan las fronteras del sistema, las reacciones químicas que suceden pues en ellas se ´presenta consumo y producción de material y la cantidad de éste que se acumula. Por ello, el balance de materiales responde a esta ecuación: Material que entra al sistema + material producido dentro del sistema – material que sale del sistema – material consumido dentro del sistema = Material acumulado dentro del sistema. Si al aplicar esta ecuación se tienen en cuenta todos los componentes de las corrientes del proceso, se realiza un balance total de masa , y si se aplica solamente a alguna sustancia o a algún elemento químico se efectúa un balance parcial de masa.  La ecuación anterior, llamada ecuación general de balance de masa , puede ser empleada con unidades correspondientes a velocidades de  ...

Balance de Masa También conocido como balance de materia , es un método matemático utilizado principalmente en ingeniería química. Se basa en la ley de conservación de la materia (la materia ni se crea ni se destruye, solo se transforma), que establece que la masa de un sistema cerrado permanece siempre constante (excluyendo, las reacciones nucleares o atómicas en las que la materia se transforma en energía según la ecuación de Einstein , y la materia cuya velocidad se aproxima a la velocidad de la luz). La masa que entra en un sistema debe salir del sistema o acumularse dentro de él, así: Los balances de materia se desarrollan comúnmente para la masa total que cruza los límites de un sistema. También pueden enfocarse a un elemento o compuesto químico. Cuando se escriben balances de materia para compuestos específicos en lugar de para la masa total del sistema, se introduce un término de producción (que equivale a lo que se ...

Es una ley de la termodinámica establecido por el químico francés François-Marie Raoult en 1887.​ Establece que la presión de vapor parcial de cada componente de una mezcla ideal de líquidos es igual a la presión de vapor del componente puro multiplicado por su fracción molar en la mezcla . En consecuencia, la disminución relativa de la presión de vapor de una solución diluida de soluto no volátil es igual a la fracción molar de soluto en la solución. Matemáticamente, la ley de Raoult para un solo componente en una solución ideal se establece como:                                                                             Donde p i es la presión parcial del componente i , en la mezcla gaseosa (por encima de la solución), p*i es la presión de vapor del componente puro i y Xi es la fracción...

Una solución química es la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra sustancia en mayor proporción.  Esta es compuesta por soluto y solvente. El soluto es la sustancia que se disuelve y el solvente la que lo disuelve.  Las soluciones químicas pueden presentar los tres estados de la materia: líquida, física y gaseosa . A su vez, sus solutos y sus solventes también pueden presentar esos tres estados.  Clasificación de las soluciones  Según la naturaleza de la fase: Sólida Líquida Gaseosa Según la concentración de soluto  Diluidas o Insaturadas : Cuando contienen una pequeña cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente presente. Ejemplo: Si solamente disolvemos 8 g de X en 100 mL de agua, la solución es insaturada porque no hemos llegado a la cantidad máxima de soluto que podemos disolver. Saturadas o concentradas: Si la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada. ...

Ejercicio Resuelto 12.9 12.9) Para el amoniaco, tenemos: Grafíquense o ajústense por el método de mínimos cuadrados los datos de Ln P en función de 1/T, para obtener ΔHvapy el punto normal de ebullición. Valores obtenidos en la calculadora mediante la función STAT y A+BX A = C = 11,47;               B = -2738,95;              r = -0,99 R: El punto de ebullición es 238,79 K o -34,21 °C y el calor de vaporización es 2271,63 J/mol .

Ejercicios Resuelto 12.8 12.8) El yodo hierve a 183,0 °C, la presión de vapor del líquido a 116,5 °C es 100 Torr. Si ΔHº fus = 15,75 KJ/mol y la presión de vapor del sólido es 1 Torr a 38,7 °C, calcúlense: a) ΔHº vap y ΔSº vap b) La temperatura y presión del punto triple Igualando la ecuación (1) y (2) para obtener el punto triple del amoniaco tenemos: c) ΔGº f (I 2 , g) a 298,15 K Ra: El calor de vaporización es 45036,06 J/mol y la entropía de vaporización es 98,76 J/mol*K . Rb: La presión y la temperatura del punto triple son respectivamente 79,25 Torr y 383,4 K Rc: La energía libre de Gibbs en la fase de vaporización del Yodo es 15590,77 J

Ejercicios Resueltos 12.7 12.7)   El naftaleno, C 10 H 8 , funde a 80 °C. Si la presión de vapor del líquido es de 10 Torr a 85,8 °C y 40 Torr a 119,3 °C, y la del sólido es de 1 Torr a 52,6 °C, calcúlense: a) El ΔHvap del líquido, el punto de ebullición y ΔSvap a Tb b) La presión de vapor en el punto de fusión. c) Suponiendo que las temperaturas de fusión y del punto triple son las mismas, calcúlense ΔH sub del sólido y ΔH fus . d) ¿Cuál debe ser la temperatura si la presión de vapor del sólido ha de ser menor que 10 -5  Torr ? Ra: El calor de vaporización del líquido es 48427,43 J/mol , el punto de ebullición es 489,34 K y la entropía de vaporización del líquido es 100,19 J/mol*K . Rb: La presión de vapor en el punto de fusión es 7,66 Torr. Rc: El ΔHsub es 71006,63 J/mol y el ΔHfus es 22579,2 J/mol. Rd: Si la presión de vapor del sólido es menor que 10 -5  la temperatura es 226,28 K .

Ejercicios Resueltos 12.5 - 12.6 12.5)   A 25 °C, ΔGºf (H 2 O, g) = -228,589 KJ/mol y ΔGºf (H 2 O, l) = -237,178 KJ/mol. ¿Cuál es la presión de vapor del agua a 298,15 K? R: La presión de vapor del agua a 298,15 K es 0,0313 atm 12.6) Las presiones de vapor de sodio líquido son: Graficando estos datos apropiadamente, determínese el punto de ebullición, el calor de vaporización y la entropía de vaporización en el punto de ebullición del sodio líquido. Valores obtenidos en la calculadora mediante la función STAT y A+BX A = C = 17,12;              B = -12189,33;             r = -0,99 R: El punto de ebullición es 1162,36 K o 889,36 °C, el calor de vaporización es 101342,09 J/mol y la entropía de vaporización en el punto de ebullición es 87,19 J/(mol*k)