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BalanceSolver

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.