UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL

CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN

Tema:

“BALANCE DE MASA EJERCICIOS.”

Carrera:

Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización

Área Académica:

Manufactura y Automatización

Línea de investigación:

Manufactura

Ciclo Académico y Paralelo:

Octavo “AI”

Integrantes:

Fabian Baño.

Vargas Édisson.

Modulo:

Sistemas de Manufactura

Docente:

Ing. Cesar Rosero

DESARROLLO. –

Ejercicio 1:

¿Cuantos Kg de salmuera al 25% se podría obtener por dilución de 120 g de solución concentrada al 58%?

(Ecuacion General)

(Ecuacion Parciales)

Concentración de solutos*masa de solución concentrada+ concentración de solutos*masa de agua = concentración de solutos * masa de la dilución de salmuera

120g*0.58+0*X=0.25*Y

69.6=0.25Y

Y=69.6/0.25= 278.4 g

X=Y-120g

X=278.4-120=158.4g

Por factores de conversión los 278.4g dividimos para 1000 para obtener los Kg y sabremos que se obtiene 0,2784Kg de dilución de salmuera al 25%

Solución:

Se empleó 0,1584 Kg de agua para preparar dicha disolución de salmuera

Ejercicio 2:

Ejercicio #4

Cuantos Kg de agua son requeridas para incrementar el contenido de humedad de un material de masa 100

Kg desde un 30% hasta un 75%

(Ecuacion General)

Solución:

Por tanto, obtenemos que la masa humedecida al 75% es de 280Kg

Pero X=280-100=180Kg se necesita de agua para humedecer el material para llevarlo desde un 30% al 75%

MEZCLA

X H2O

100Kg

30% Y 75%

Ejercicio 3:

Mil quinientos kilogramos por hora de una mezcla de benceno y tolueno que contiene 55% en

masa de benceno se separan, por destilación, en dos fracciones. La velocidad de flujo másico del

benceno en la parte superior del flujo es de 800 kg/h y la del tolueno en la parte inferior del flujo

es de 600 kg/h. La operación se lleva a cabo en régimen permanente. Escriba los balances del

benceno y del tolueno para calcular las velocidades de flujo no conocidas de los componentes en

los flujos de salida.

Desarrollo:

El proceso se efectúa en régimen permanente y por eso el término acumulación de los balances de

masa es cero. Como no ocurren reacciones químicas, los términos de producción y consumo son

iguales a cero. Por lo tanto, la ecuación de balance de masa toma la forma: Entrada = salida.

Balance parcial de masa de benceno:

825 kg b/h = 800 kg b/h + q2 → q2 = 25 kg b/h

Balance parcial de masa de tolueno:

675 kg t/h = q1 + 600 kg t/h →q1 = 75 kg t/h

Comprobación:

Balance total de masa:

1500 kg/h = 800 kg/h + q1 + q2 + 600 kg/h → 1500 kg/h = 800 kg/h + 75 kg/h + 25 kg/h + 600 kg/h

→ 1500 kg/h = 1500 kg/h

Respuestas:

25 kg b/h y 75 kg t/h.

Ejercicio 4:

Dos mezclas etanol – agua se encuentran en dos matraces separados. La primera mezcla contiene

35% en peso de etanol, y la segunda contiene 75% en peso del mismo. Si se combinan 350 g de la

primera mezcla con 200 g de la segunda, ¿cuál es la masa y la composición del producto?

Desarrollo:

Como no hay reacciones químicas involucradas, los términos de producción y consumo

de la ecuación de balance valen cero y la ecuación toma la forma “entrada = salida”.

Balance total de masa:

350 g + 200 g = Q → Q = 550 g.

Balance parcial de masa para el etanol:

350 g * 0,35 + 200 g * 0,75 = 550 g * r et → r et = 0,4955.

El cálculo se puede comprobar mediante el balance parcial de masa para el agua:

350 g * 0,65 + 200 g * 0,25 = Q * r ag. → 277,5 g = 550 g * (1 – 0,4955)

→ 277,5 g = 277,5 g.

Respuestas:

Balance total de masa: 550 g

Composición del producto: 0.4955 % - 50%