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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

33 

Balances de masa y energía 

 

1.10

   

BALANCES  DE  MATERIA  EN  SISTEMAS  GASEOSOS 

CON UN COMPONENTE CONDENSABLE 

 

En  varios  procesos  industriales  como  el  secado,  la  humidificación  y  la  deshumidificación,  son 

comunes sistemas gaseosos con varios componentes de los cuales solamente uno puede existir 

como  líquido  en  las  condiciones  de  proceso.  Un  ejemplo  es  el  aire  húmedo.  Considérese  una 

cámara  que  inicialmente  tiene  aire  seco  y  a  la  cual  se  le  introduce  agua  líquida  manteniendo 

constantes la temperatura y la presión: las moléculas de agua comienzan a evaporarse y debido a 

ello la presión parcial del agua aumenta en la fase gaseosa (aumenta su fracción molar): p 

H2O

 = y 

H2O

 P. Llega un momento en el cual la cantidad de vapor de agua en la fase gaseosa es tal que 

esta fase no es capaz de recibir más agua. En ese momento, la fase gaseosa está saturada con 

agua y el agua en dicha fase se denomina vapor saturado. En ese caso, según la ley de Raoult, la 

presión  parcial  del  vapor  en  el  gas  es  igual  a  la  presión  de  vapor  del  componente  puro  a  la 

temperatura del sistema: 

i

 = y 

i

 * P = p 

vi.

     (Condición de saturación) 

Esta ecuación es la relación fundamental para el análisis de los sistemas gas 

– líquido en equilibrio 

que contienen un componente condensable. 

Algunas consideraciones importantes son las siguientes: 

- Un gas en equilibrio con un líquido está saturado con los componentes volátiles del líquido. 

-  Si un gas está  saturado  con un  vapor, la  presión  parcial  del  vapor no  puede  ser superior a la 

presión de vapor del componente puro y cualquier intento por aumentar la presión parcial conduce 

a la condensación. 

- Un vapor presente en una cantidad menor a la de saturación, se denomina vapor sobrecalentado

- Si un gas no saturado con un componente condensable se enfría a presión constante, llega un 

momento en el cual la presión parcial del componente condensable se hace igual a la presión de 

vapor del componente puro y la temperatura a la cual se logra esta igualdad se llama punto de 

rocío del gas. A esa temperatura el gas se satura (se alcanza la condición de saturación). 

-  La  diferencia  entre  la  temperatura  y  el  punto  de  rocío  de  un  gas  se  llama  grados  de 

sobrecalentamiento del gas. 

 



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