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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

25 

Balances de masa y energía 

P

A

 = n

A

* R*T/V 

Como P = n*R*T/V 

→ p

A

/P = n

A

/n = y

A

: Fracción molar de A en la mezcla. 

→ p

A

 = y

A

*P. 

Similarmente: p

B

 = y

B

*P y p

C

 = y

C

*P 

→p

A

 + p

B

 + p

C

 = y

A

*P + y

B

*P + y

C

*P = P (y

A

 + y

B

 + y

C

) = P  

Esta expresión es la Ley de Dalton

Se define el volumen parcial del componente A como el volumen que ocupa este componente 

cuando se encuentra solo en el recipiente de la mezcla a la presión P y a la temperatura T de la 

mezcla: 

V

A

 = n

A

*R*T/P 

Como V = n*R*T/P 

→ V

A

/V = n

A

/n = y

A

: Fracción molar de a en la mezcla. 

→ V

A

 = y

A

*V. 

Similarmente: V

B

 = y

B

*V y V

C

 = y

C

*V 

→ V

A

 +

 

V

B

 + V

C

 = y

A

*V + y

B

*V + y

C

*V = V (y

A

 + y

B

 + y

C

) = V  

Esta expresión es la Ley de Amagat

 

Para los gases no ideales, existen varias ecuaciones, entre las cuales se pueden citar: la ecuación 

virial, la de Van der Waals, la de Soave 

– Redlich – Kwong y la de factores de compresibilidad. Un 

gas tiene comportamiento no ideal especialmente a altas presiones o a bajas temperaturas. 

En este caso se consideran dos ecuaciones de estado para gases con comportamiento no ideal:  

la de Van der Waals y la de factores de compresibilidad, las cuales requieren que se consideren 

los conceptos estado crítico, parámetros reducidos y compresibilidad. 

La temperatura más alta a la cual una sustancia puede coexistir en dos fases (líquido y vapor) es 

la temperatura crítica de esa sustancia, T

C

, y la correspondiente presión es la presión crítica, P

C

El estado crítico de la sustancia corresponde a estos dos valores, los cuales se encuentran en la 

mayoría de los manuales de referencia de química para muchas sustancias, como por ejemplo, el 

Manual  del  Ingeniero  Químico  y  los  libros  Principios  elementales  de  los  procesos  químicos  de 

Felder y Rousseau y Principios y cálculos básicos de la Ingeniería Química de Himmelblau. 

 

Relacionadas con estos valores están la temperatura reducida y la presión reducida, T

r

 y P

r

, las  

cuales se definen así:  

T

r

 = T / T



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