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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

27 

Balances de masa y energía 

dependen de la cercanía al estado crítico, siendo la presión y la temperatura reducidas una medida 

de esa proximidad: entre más cerca la temperatura reducida y la presión reducida a la unidad, más 

cerca está el gas a su estado crítico. 

Para los gases hidrógeno y helio las constantes críticas se ajustan mediante las correcciones de 

Newton, antes de usar la gráfica general de compresibilidad: 

T

C

 corregida = T

C

 + 8 K 

P

C

 corregida = P

C

 + 8 atm 

La gráfica general de compresibilidad se encuentra en el Manual del Ingeniero Químico de Perry, 

en el texto Principios Elementales de los Procesos Químicos de Feder y Rousseau y en el libro 

Principios y Cálculos básicos de la Ingeniería Química de Himmelblau. 

  

Para hacer cálculos en mezclas de gases no ideales se utiliza la regla de Kay, la cual calcula 

propiedades pseudo críticas como promedios de las constantes críticas de los componentes puros: 

Temperatura pseudos crítica: T

´

C

 = y

A

 T

CA

 + y

B

 T

CB

 +

… 

Presión pseudos crítica: P

´

C

 = y

A

 P

CA

 + y

B

 P

CB

 +

… 

Siendo  y

A

,  y

B

…  las  fracciones  molares  de  los  componentes  de  la  mezcla.  Si  se  conocen  la 

temperatura y la presión del sistema (T y P) se calculan la temperatura pseudo reducida y la presión 

pseudo reducida: 

Temperatura pseudo reducida: T

´

r

 = T / T

´

Presión pseudo reducida: P

´

r

 = P / P

´

Utilizando las gráficas de compresibilidad se calcula el factor de compresibilidad z

M

 para la mezcla 

y se emplea la ecuación PV = z

M

 n R T 

Si se conoce V y T o P se puede calcular el volumen ideal pseudo reducido V

´

r

 = VP

´

C

/nRT

´

C

 y usar 

la otra propiedad reducida conocida para usar el diagrama de compresibilidad. 

 

1.9  EJERCICIOS 

 

1.9.1 

El propano, C

3

H

8

, a 280° C y 2,8 atm (absoluta) fluye hacia un reactor a una velocidad de 

920 kg/h. Calcule la velocidad de flujo volumétrico de éste, utilizando la conversión a partir de las 

condiciones estándar. 

 



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