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Balance de materia teoria

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Balance de materia y energía

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balance
materia
diagrama de flujo
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balance diferencial
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Alicia Peralta Maroto
Alicia Peralta Maroto
México

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Balance de materia teoriaVersión en línea

Balance de materia y energía

por Alicia Peralta Maroto
1

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Un de es simplemente la aplicacio ? n de la Ley de conservacio ? n de la masa : " La materia no se crea ni se " . En un proceso qui ? mico , en particular , no es ma ? s que el conteo o inventario de cua ? nto entra , sale y se usa de cada componente qui ? mico que inteviene en cada proceso . Se podri ? a traducir la ley de conservacio ? n de la masa , para este caso , como sigue : El total de la masa que entra a un proceso o unidad es igual al total de la masa que sale de esa unidad . Obse ? rvese que se hace referencia a la masa y no a la cantidad de materia ( medida en moles ) ni a cualquier otra relacio ? n fi ? sica de los componentes ( volumen , a ? rea , . . . ) .
Los balances de materia se aplican a cualquier sistema al que se le hayan definido sus fronteras , no importa si su naturaleza es fi ? sica , qui ? mica o abstracta . Son una de las herramientas ba ? sicas de ana ? lisis de los sistemas , asi ? como tambie ? n lo son : el balance de energi ? a , las relaciones fi ? sico - qui ? micas entre algunas variables y las especificaciones o restricciones en el funcionamiento del proceso .
Se entiende por de un a una magnitud fi ? sica que caracteriza una operacio ? n de un proceso . Por ejemplo , las temperaturas , presiones , volu ? menes y velocidades de flujo son variables de un proceso .
Los de son muy u ? tiles al momento de analizar un sistema . Estos diagramas permiten representar mediante recta ? ngulos las operaciones unitarias o procesos ( e . g . reactores , condensadores , columnas de destilacio ? n , separadores ) y mediante flechas las corrientes ( i . e . flujos que circulan por tuberi ? as ) de los componentes que intervienen en el sistema y que circulan entre las unidades de operacio ? n .
Un proceso pueden clasificarse como :
? en estado , aquel cuyo estado ( i . e . las variables que intervienen en el mismo ) no cambia en el tiempo o sus variaciones son despreciables durante un intervalo de tiempo suficientemente amplio .
? en re ? gimen ( estado no estacionario ) , aquel cuyo estado vari ? a en el tiempo , haciendo que los valores de las variables involucradas presenten cambios significativos en su dina ? mica .
Basa ? ndose en la manera en que es disen ? ado para llevar a cabo sus operaciones , un proceso puede ser clasificado como :
? , cuando las corrientes de entrada y descarga fluyen de manera continua durante todo el proceso .
? por o intermitente , cuando , por ejemplo , se cargan en un recipiente las corrientes de alimentacio ? n al comienzo del proceso solamente y , despue ? s de transcurrido cierto tiempo , se retira el contenido del recipiente en parte o en su totalidad .
? , cuando tiene caracteri ? sticas de los dos anteriores .
Hay dos tipos de balance que se pueden aplicar a un sistema . El indica lo que ocurre en un sistema en un momento determinado . Por lo general , este tipo de balance se aplica a los sistemas continuos . Si el sistema esta ? en re ? gimen estacionario , un balance diferencial dara ? en cualquier instante el mismo resultado ( los te ? rminos de acumulacio ? n son nulos ) . Si el sistema es transitorio , este balance generara ? un conjunto de ecuaciones diferenciales respecto del tiempo que habra ? que resolver .
El indica lo que le ocurre a un sistema durante dos instantes determinados . Solo informa sobre el comportamiento del sistema durante el intervalo comprendido entre esos dos momentos . Generalmente , los balances integrales se aplican a procesos tipo batch o por lotes , los cuales tienen condiciones de inicio y finalizacio ? n bien definidas . Matema ? ticamente , se obtendra ? un conjunto de ecuaciones integrales que debera ? ser resuelto para los li ? mites de integracio ? n establecidos .

 
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