Guías de balances de materia y energía
Explicaciones cortas, con fórmulas y ejemplos numéricos comprobados, de los temas que más cuestan en los cursos de balances. Empieza por cómo plantear un balance y por el análisis de grados de libertad.
Cómo plantear un balance de materia paso a paso
Método de 7 pasos para plantear cualquier balance de materia: diagrama, base de cálculo, incógnitas, grados de libertad, ecuaciones, solución y verificación.
Análisis de grados de libertad en balances de materia
Qué son los grados de libertad, cómo contarlos por equipo y para el proceso completo, y qué hacer si salen positivos o negativos. Con ejemplos.
Base de cálculo: qué es y cómo elegirla
Qué es la base de cálculo en un balance de materia, cuándo hace falta, cómo elegirla y cómo escalar los resultados al flujo real. Con ejemplos numéricos.
Fracciones molares y másicas: cómo convertir entre ellas
Diferencia entre fracción molar y fracción másica, fórmulas para convertir entre ellas con la masa molar y un ejemplo resuelto con etanol y agua.
Conversión de unidades en balances de materia y energía
Factores de conversión que más se usan en balances: lbm, lbmol, tiempo, temperatura, energía y potencia. Errores típicos y cómo evitarlos.
Conversión, reactivo limitante, exceso, rendimiento y selectividad
Definiciones y fórmulas de conversión, grado de avance, reactivo limitante y en exceso, rendimiento y selectividad, con ejemplos numéricos.
Reciclo y purga: cómo resolver estos balances
Por qué se recicla, para qué sirve la purga y cómo resolver balances con reciclo: balance global primero, conversión en un paso y global, inertes.
Combustión: aire teórico, aire en exceso y gases en base seca
Cómo calcular el oxígeno y el aire teóricos, el porcentaje de aire en exceso y la composición de los gases de combustión en base húmeda y seca.
Balance por especie o por átomos: cuál usar
Diferencias entre el balance por especie molecular con grado de avance y el balance por átomos, cuántas ecuaciones son independientes y cuándo usar cada uno.
Balance de energía sin reacción: calor sensible y latente
Cómo plantear un balance de energía en procesos abiertos sin reacción: Q − W = ΔH, estado de referencia, trayectoria hipotética, Cp y calor latente.
Procesos con varios equipos y derivación (bypass)
Cómo resolver balances con varios equipos y derivación (bypass): elegir subsistemas, empezar por el global y verificar con los balances sobrantes.
Cristalización y solubilidad en balances de materia
Cómo usar la solubilidad en los balances de un cristalizador: aguas madres saturadas, cristales húmedos, hidratos y reciclo de aguas madres.
Humedad y psicrometría: humedad absoluta, relativa y punto de rocío
Definiciones de humedad absoluta, relativa y porcentual, punto de rocío y cómo calcularlos con la presión de vapor del agua (Antoine), con un ejemplo a 30 °C.
Equilibrio líquido-vapor: Raoult, Antoine y vaporización flash
Ley de Raoult, presiones de vapor con Antoine, puntos de burbuja y de rocío y vaporización flash, con un ejemplo de benceno y tolueno a 1 atm.
Gases ideales en balances: de flujo volumétrico a flujo molar
Cómo convertir flujos volumétricos de gas a flujos molares con PV = nRT, condiciones estándar, presión parcial y fracción en volumen, con ejemplos numéricos.
Procesos por lote, continuos, semicontinuos y en estado transitorio
Diferencias entre procesos por lote, continuos y semicontinuos, estado estacionario y transitorio, y cómo cambia la ecuación de balance en cada caso.
Balance de energía con reacción: método de calores de formación
Cómo plantear un balance de energía con reacción química: calor estándar de reacción, método de calores de formación y temperatura adiabática de flama.