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BalanceSolver

Ejemplos resueltos de balances de materia y energía

Cada ejemplo trae el enunciado, el procedimiento completo (diagrama, grados de libertad, ecuaciones, solución y verificación), las claves para entenderlo y los errores más comunes. Todos se pueden abrir en la calculadora para cambiar los datos.

Sin reacción

Sin reacción

Balance de materia en un mezclador: etanol y agua

Ejemplo resuelto paso a paso de un mezclador de etanol y agua: balances por componente, fracción másica de la mezcla y verificación del cierre.

Sin reacción

Mezclador con unidades distintas: kmol/h y lbmol/min

Ejemplo resuelto de un mezclador de metano y etano con flujos en kmol/h y lbmol/min: conversión de unidades paso a paso y composición de la mezcla.

Sin reacción

Divisor de corriente: cómo se plantea y por qué la composición no cambia

Ejemplo resuelto de un divisor que reparte 200 kmol/h de aire: fracción de división, misma composición en las salidas y conteo de grados de libertad.

Sin reacción

Balance de materia en una columna de destilación (benceno-tolueno)

Ejemplo resuelto de una columna de destilación benceno-tolueno: flujos de destilado y fondos con dos balances, recuperación de benceno y verificación.

Sin reacción

Balance de materia en un secador de sólidos

Ejemplo resuelto de un secador: sólidos con 60 % de agua secados a 10 %. Uso del componente de enlace, agua evaporada y error típico de restar porcentajes.

Sin reacción

Evaporador de salmuera en unidades inglesas (lbm/h)

Ejemplo resuelto de un evaporador que concentra salmuera de 10 % a 25 % de NaCl con flujos en lbm/h. Concentrado, vapor y conversión a kg/h.

Sin reacción

Absorción de amoniaco en agua

Ejemplo resuelto de una columna de absorción que recupera el 98 % del amoniaco de una corriente de aire con agua: agua necesaria y composición de las salidas.

Varios equipos

Con reacción

Combustión

Reciclo y purga

Energía

Energía

Calor sensible: calentar agua de 20 a 80 °C

Ejemplo resuelto de balance de energía para calentar 100 kg/h de agua líquida de 20 a 80 °C con Cp variable del NIST. Calor requerido y comparación.

Energía

Calor latente: vaporizar agua de 25 °C a vapor a 100 °C

Ejemplo resuelto de balance de energía con cambio de fase: 1 kmol/h de agua líquida a 25 °C a vapor a 100 °C. Trayectoria hipotética y calor latente.

Energía

Mezcla adiabática: temperatura final de dos corrientes de agua

Ejemplo resuelto de mezcla adiabática de 100 kg/h de agua a 20 °C y 50 kg/h a 80 °C: la temperatura de salida como incógnita del balance de energía.

Energía

Intercambiador de calor: agua de enfriamiento para nitrógeno

Ejemplo resuelto de un intercambiador aislado: N₂ de 300 a 100 °C enfriado con agua de 20 a 50 °C. Calor transferido y flujo de agua necesario.

Energía

Calentar aire de 25 a 400 °C con Cp variable

Ejemplo resuelto de balance de energía para calentar 50 kmol/h de aire de 25 a 400 °C, integrando el Cp de O₂ y N₂ con la ecuación de Shomate del NIST.

Energía

Calentador de etanol con vapor de agua que se condensa

Ejemplo resuelto de un intercambiador que calienta 2,000 kg/h de etanol de 20 a 70 °C con vapor saturado a 100 °C que se condensa: flujo de vapor necesario.

Energía

Calor liberado al quemar metano: balance de energía con reacción

Ejemplo resuelto de balance de energía con reacción por el método de calores de formación: calor que libera un horno que quema 100 kmol/h de metano.

Energía

Temperatura adiabática de flama del metano con 20 % de aire en exceso

Ejemplo resuelto de temperatura adiabática de flama: metano con 20 % de aire en exceso, combustión completa, con Cp variable del NIST y calores de formación.

Equilibrio y humedad