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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

13 

Balances de masa y energía 

1.5.7

    Un  experimento  acerca  de  la  velocidad  de  crecimiento  de  ciertos  microorganismos 

requiere el establecimiento de un ambiente de aire húmedo enriquecido con oxígeno. Se alimentan 

tres corrientes a una cámara especial para el proceso, con el fin de producir una corriente de salida 

con la composición deseada. Las corrientes que entran a la cámara son las siguientes: 

- Agua líquida alimentada con flujo de 20 cm

3

/min. 

- Aire. 

- Oxígeno puro, con un flujo molar equivalente a una quinta parte del flujo molar de la corriente de 

aire. 

Se  analiza  la  corriente  de  salida  y  se  encuentra  que  contiene  1,5% moles  de  agua. Calcúlense 

todas las variables desconocidas. 

 

Después de leer y entender el enunciado del problema, se dibuja y etiqueta el diagrama de flujo 

para el proceso descrito: 

 

1

=(20 cm

3

 H

2

O/min)(1 g H

2

O/1 cm

3

 H

2

O)( 1 g-mol H

2

O/18 g H

2

O) = 1,111 g-mol H

2

O/min 

Base de cálculo: 1 minuto de operación. 

Incógnitas: 4, que son: n

2

, n

3

, n

4

 y x. 

Balances de masa: 3, porque son tres los componentes (agua, oxígeno y nitrógeno). 

Especificaciones de variables: 1 y es: n

3

 = n

2

/5. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Otras especificaciones de variables ya fueron empleadas y son la densidad del agua y la suma de 

los porcentajes molares (igual a 100). 

Con  los  balances  de  masa  (3)  y  la  especificación  de  proceso  se  construyen  cuatro  ecuaciones 

independientes. Entonces: 

Grados de libertad = Número de ecuaciones independientes 

– número de incógnitas = 0. 



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