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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

 

RODRIGO LONDOÑO GARCÍA

 

 

 

 

 

103 

Balances de masa y energía 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sistema: abierto. 

Δ (H + v

2

 / 2 + g*z) = Q 

– W

S

 pero 

Δg*z = 0 (Energía potencial despreciable). 

 

En la ecuación anterior debe incluirse el flujo másico 50 kg/h el cual se representa con la letra L y 

tiene el mismo valor a la entrada y a la salida. También debe introducirse el factor de conversión 

g

C

 para obtener la homogeneidad en las unidades (g

C

 = 1 kg*m/(s

2

*N)): 

 

→ Δ(v

2

/2*g

C

) + 

ΔH = (Q – W)/L 

→ v

2

2

/(2*g

C

– v

1

2

/(2*g

C

) + 

ΔH = (Q – W)/L    Ecuación (1) 

 

Ahora: L = A

1

*v

1

1

 = A

2

*v

2

→ v

2

/v

1

 = (A

1

1

)/( A

2

2

→ v

2

 = 

1

2

)*v

 

Ahora: 

ρ

1

  =  (P*M)/R*T  =  (7  atm*28  g*K*mol)/(mol*0.08206*L*atm*1773*K)  =  1,347  g/L  =  1,347 

kg/m

Y: 

ρ

2

 = (1 atm*28*g*K*mol)/(mol*0,08206*L*atm*T

2

) = 341,2*g*K/(T

2

*L) = 341,2*kg*K/(T

2

*m

3

 

→ reemplazando: v

2

 = 0,00395*T

2

*K

-1

*v

 

A

1

 = 

π*D

2

/4 = 

π*(0,622 pul)

2

/4 = 0,3039 pul

2

*(0,0254 m)

2

/1 pul

2

 = 0,000196 m

→ v

1

 = 50 kg*h

-1

/(0,000196 m

2

*1,347 kg*m

-3

) = 189385,3 m/h = 52,6 m/s 

→ v

2

 = 0,00395*T

2

*52,6*m*s

-1

*K

-1

 = 0,208*T

2

*m*s

-1

*K

-1 

 

ΔH = c

P

*

ΔT = 0,24 kcal/(kg*K)*(T

2

 

– 1773 K) = 0,24 kcal/(kg*K) – 425,52 kcal/kg 

 



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