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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

160 

Balances de masa y energía 

 

La reacción que ocurre es: 

CH

4(g)

 + 2 O

2(g)

 

→ CO

2(g)

 + 2 H

2

O(l) 

 

Base de cálculo: 1 g mol de metano. 

Se hace el balance de masa: 

n

O2

 teórico = 2 g mol. 

n

O2

 suministrado = 4 g mol. 

n

N2

 suministrado = 15,05 g mol. 

n

CH4

 suministrado = 1 g mol. 

Masa total suministrada = (1 g mol)*(16 g/g mol) + (4 g mol)*(32 g/gmol) + (15,05 g mol)*(28 g/g 

mol) = 565,4 g. 

n

CO2

 producido = 1 g mol. 

n

H2O

 producido = 2 g mol. 

n

O2

 que salen = 2 g mol. 

n

N2

 que salen= 15,05 g mol. 

Masa total a la salida = (1 g mol)*(44 g/g mol) + (2 g mol)*(18 g/g mol) + (2 g mol)*(32 g/g mol) + 

(15,05 g mol)*(28 g/g mol) = 565,4 g. 

 

La ecuación que se aplica para calcular la temperatura teórica de flama es: 

ΔH

o

R

 

= ΔH

PRODUCTOS

 

= ∫

Tf

298

 C

P

 * dT  (Los reactivos están a 25° C). 

 

C

P

 CO

2

 = [(6,214 + 10,396*10

-3

– 3,545*10

-6

T

2

) cal/(g mol K)]*1 g mol. 

C

P

 H

2

O = [(7,256 + 2,298*10

-3

T + 0,283*10

-6

T

2

) cal/(g mol K)]*2 g mol. 

C

P

 O

2

 = [(6,148 + 3,102*10

-3

– 0,923*10

-6

T

2

) cal/(g mol K)]*2 g mol. 

C

P

 N

2

 = [(6,524 + 1,25*10

-3

– 0,001*10

-6

T

2

) cal/(g mol K)]*15,05 g mol. 

 

C

P

 CO

2

 = 6,214 + 10,396*10

-3

– 3,545*10

-6

T

2

 

C

P

 H

2

O = 14,512 + 4,596*10

-3

T + 0,566*10

-6

T

2

 

C

P

 O

2

 = 12,296 + 6,204*10

-3

– 1,846*10

-6

T

2

 

C

P

 N

2

 = 98,19 + 18,8*10

-3

– 0,01505*10

-6

T

2

 

 

C

P

 = 131,212 + 0,04T 

– 4,84*10

-6

T

-2

 



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