Universidad de Guayaquil Facultad de Ingeniería Química Carrera Ingeniería Química Asignatura: Calculo de Ingeniería Química II (402) Tema: Ejercicios Capitulo 9 Watson y Felder Estudiante: Jhon Emmanuel Marcillo Holguín Semestre: Cuarto
Paralelo: “A”
Docente: Ing. José Valdez
2015-2016
Ejercicio 9.5
El calor integral de disolución del LiCl en agua para formar una disolución a dilución infinita es -8.877 cal por mol-g. Calcúlese el calor de formación del LiCl(ac) LiCl(ac) a partir de los datos de la Tabla 29, página 310 y de la Tabla 31, página 332.
+ − → →
∆ = ∆+ ∆− 40.023 ∆ = 66.554 23 ∆ = 106.6 8.877 ∆ = 106.6 ∆ = 97.72 ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Aplicación de la ley de Aplicar la ley de Hess Hess, para detrerminar lo requerido por el problema
¿Cómo se superó?
Revisando Textos guias
Variantes
Sustancias Temperatura
Ejercicio 9.6
(a) Calcúlese el número de Btu desprendidos a 25 °C cuando se añaden 80 lb de ZnCl2 a 200 lb de agua. Ecuacion:
→ Balance de energia Calculo de concentracion:
Ejercicio 9.5
El calor integral de disolución del LiCl en agua para formar una disolución a dilución infinita es -8.877 cal por mol-g. Calcúlese el calor de formación del LiCl(ac) LiCl(ac) a partir de los datos de la Tabla 29, página 310 y de la Tabla 31, página 332.
+ − → →
∆ = ∆+ ∆− 40.023 ∆ = 66.554 23 ∆ = 106.6 8.877 ∆ = 106.6 ∆ = 97.72 ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Aplicación de la ley de Aplicar la ley de Hess Hess, para detrerminar lo requerido por el problema
¿Cómo se superó?
Revisando Textos guias
Variantes
Sustancias Temperatura
Ejercicio 9.6
(a) Calcúlese el número de Btu desprendidos a 25 °C cuando se añaden 80 lb de ZnCl2 a 200 lb de agua. Ecuacion:
→ Balance de energia Calculo de concentracion:
80lb ZnCl2=0.59mol-lb ZnCl2 200lb H2O =11.11mol-lb H2O
[ZnCl2] = 11.0.5191 =18.83
En la grafica de 78 encontramos las entalpias estandar de disolucion en funcion de la concentracion:
∗ 3.97 ∗ 1 = 18406. ∆ = 10.20 18406.4 4 0.0022 Calculamos el calor:
=∆ ∗ =18406.4 11,7 = 2160 216056. 56.88 88 . . ∗ 11,7 b) Calcúlese el número de Btu desprendidos cuando se añaden 40 lb de CaCl2 a 200 lb de una disolución acuosa que contiene un 10% de CaCl2 en peso a 25°C. Componentes.
Cantidad.
Peso molecular.
Moles.
CaCl2
60
111
0.54
H2O
180
18
10
Total
10.54
/ 10 =18.52 0.54 FIG: #77 calores integrales de disoluciones de cloruros en agua a 25 °C. 3.97 ∗ 1 = 31579. ∆ = 17.50 31579.5 5 0.0022 =31579.5 10.544 = 332 33284 847.9 7.9 . . ∗ 10.5 6) (a) Calcúlese el número de Btu desprendidos a 25 °C cuando se añaden 80 lb de ZnCl2 a 200 lb de agua.
Ecuacion:
→ Balance de energia Calculo de concentracion: 80lb ZnCl2=0.59mol-lb ZnCl2 200lb H2O =11.11mol-lb H2O
[ZnCl2] = 11.0.5191 =18.83
En la grafica de 78 encontramos las entalpias estandar de disolucion en funcion de la concentracion:
∗ 3.97 ∗ 1 = 18406.4 ∆ = 10.20 0.0022 Calculamos el calor:
=∆ ∗ =18406.4 ∗11,7 = 216056.88 . b) Calcúlese el número de Btu desprendidos cuando se añaden 40 lb de CaCl2 a 200 lb de una disolución acuosa que contiene un 10% de CaCl2 en peso a 25°C. Componentes.
Cantidad.
Peso molecular.
Moles.
CaCl2
60
111
0.54
H2O
180
18
10
Total
10.54
/ 10 =18.52 0.54 FIG: #77 calores integrales de disoluciones de cloruros en agua a 25 °C. 3.97 ∗ 1 = 31579.5 ∆ = 17.50 0.0022 =31579.5 ∗ 10.54 = 332847.9 .
Foda ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
¿Cómo se superó?
Con las gráficas de entalpias estándar de disolución
Identificar los valores Con reglas y de la grafica colocando escalas en el grafico
Variantes
Sustancias Concentracion
Ejercicio 9. 7
Calcúlese el calor desprendido, expresado en Btu, cuando los siguientes materiales se mezclan a 25ºC: a) 50 lb de H2SO4 y 50 lb de H2O. Fuente: Figura 75, Watson.
= 2.77 50 ∗ 1 18 50 ∗ 198.06 = 0.50 =25183.61 ∆Ĥ° =14000 Fuente: Felder, Tabla B-1, Selección de datos de propiedades físicas.
=348798.51 ∆Ĥ° =811.32 ∆Ĥ° = ∆Ĥ° ∆Ĥ° ° =348798.51 25183.61 ∆Ĥ ∆Ĥ° =373982.13 ° = ∗∆Ĥ ) = 0.50 ∗(373982.13
= 190693.48 b) 50 lb de H2SO4 y 200 lb de una disolución de ácido sulfúrico en agua, que contiene un 50% en peso de H2SO4.. Fuente: Figura 75, Watson. 200 lb de disolución de ácido sulfúrico en agua.
= 5.55 200 ∗ 0.5 ∗ 1 18 = 1.01 200 ∗ 0.5 ∗ 198.06 =25183.61 ∆Ĥ° =14000 250 lb de la disolución resultante
= 200 ∗ 0.5 = 50 ∗ 150200 =0.6 = 5.55 250 ∗ 0.4 ∗ 1 18 = 1.52 250 ∗ 0.6 ∗ 198.06 =22485.37 ∆Ĥ° =12500 =∆Ĥ° ∗ ∆Ĥ° ∗ )∗ 1.52 (25183.6161 ) =(22485.37 ∗ 1.01
=8713.62 c) 50 lb de H2O y 200 lb de una disolución de ácido sulfúrico en agua, que contiene un 50% en peso de H2SO4. Fuente: Figura 75, Watson. 200 lb de disolución de ácido sulfúrico en agua.
= 5.55 200 ∗ 0.5 ∗ 1 18 = 1.01 200 ∗ 0.5 ∗ 198.06 =25183.6161 ∆Ĥ° =14000 250 lb de la disolución resultante
= ∗ 0.5 = 20050200 =0.4 = 8.33 250 ∗ 0.6 ∗ 1 18 = 1.01 250 ∗ 0.4 ∗ 198.06 =26982.44 ∆Ĥ° =15000 =∆Ĥ° ∗ ∆Ĥ° ∗ )∗ 1.01 (25183.61 ) =(26982.44 ∗ 1.0198
=1834.44 d) 60 lb de Na2SO4*10 H2O y 100 lb de agua. Fuente: Figura 78, Watson.
= 5.55 100 ∗ 1 18 = 0.1863 ∗10 60 ∗10 ∗ 322.016 ∗10 =4497.07 ∆Ĥ° =2500 Fuente: Tabla 29, Watson.
∆Ĥ° =18.85 ∗1800 =33930 =[∆Ĥ° ∆Ĥ°]∗ )(33930 )]∗0.18 ∗10 =[(4497.07 = 7158.96 Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Aplicando Balance de energía para disoluciones y determinado el calor a través de la ecuación aprendida
Aplicación de terminología
¿Cómo se superó?
la Revisando Textos guías
Variantes
Temperatura Masa
Ejercicio 9.8
Una disolución acuosa de ácido sulfurico contiene un 60% de H2SO4 en peso. a 500 gramos de esta disolución se le anaden 700 gramos de una disolución que tiene el 95% de ácido sulfurico en peso. Calculece la cantidad de calor desprendido Datos: M1=500 gr X1=0,6 X2=0,95 M2=700 gr Balance de masa
700∗0,95 = 500∗0,6 700500 =0,8041 Balance de energia Calculamos los moles de agua por moles de ácido para cada componente Disolucion 1
100 ∗ 98 ∗ 1 =9,074 60 1 18 Disolucion 2
100 ∗ 98 ∗ 1 =5,73 95 1 18 Disolucion final
100 ∗ 98 ∗ 1 =6,77 80,41 1 18 Datos de tabla 75 de watson Calores integrales de disolucion para cada componente Disolucion 1 =15200 kcal/kmol Disolucion 2 = 14000kcal/kmol Disulucion final= 14800 kcal/kmol
Pesos moleculares promedio y moles de disolucion Disolucion 1 (0,6)*(32Kg/Kmol)+(0,4)(18Kg/Kmol)=26,4kg/kmol
5 =0,018 = 26,40,kg/kmol Disolucion 2 (0,95)*(32Kg/Kmol)+(0,05)(18Kg/Kmol)=31,3kg/kmol
7 =0,022 = 31,30,kg/kmol Disolucion 3 (0,8041)*(32Kg/Kmol)+(1-0,8041)(18Kg/Kmol)=29,2574kg/kmol
2 =0,040 = 29,21,5kg/kmol =∆° = ∑ ∑ =15200kcal/kmol∗0,01814000kcal/kmol∗0,02214800 kcal/kmol∗0,040 =10400 Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Manejando de forma correcta las gráficas y el cálculo numérico
Análisis de sustancia
¿Cómo se superó?
cada Realizando los cálculos de manera ordenada
Variantes
Masa Concentraciones
Ejercicio 9. 13
En un sistema continuo de concentración se concentra acido diluido (60% en H2SO4) hasta el 95% de riqueza. El ácido diluido entra en el sistema a 70F, mientras que el vapor de agua y el ácido concentrado salen del sistema a la temperatura de ebullición del último. Cuantos btu son necesarios para concentrar 1000lb de ácido diluido resp=704000btu Balance de materia
A=alimentacion V=vapor C=concentrado A=C+V 1000lb=C+V Para el acido
1000∗0.6=∗0.95 =631.57 Entonces V=368.43lb Balance de energia De la gráfica 81 Entalpia estandar A=115btu/lb Entalpia estandat C=- 970.3 btu/lb De la tabla 29 Entalpia del vapor = Ecuacion de balanca
= ∑ ∑ ∆ = 115/∗ 1000 970.3/ ∗631.57 368,43 ∗64,632/ = 704036,84 Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Entendiendo el proceso para realizar de forma correcta el balance de materia y el de energía
Planteamiento problema
¿Cómo se superó?
del Encontrar como relacionar las sustancias y sus entalpias en el balance de energía
Variantes
Masa Concentraciones
Ejercicio 9.14
Ácido clorhídrico G (60°/60°F)=1.2, se preparó absorbiendo HCl gas a 80 °F por agua que entra en el sistema de absorción a 50 °F. Si el ácido final sal del sistema a 80 °F ¿qué cantidades calor se desprende del aparato por 1500 lb de ácido obtenido? Por medio de un esquema, indíquese como se utilizó la fig. 80 para la resolución de este problema Datos
= 80 ° → 26.67 ° = 50 ° → 10 ° =1.2 → = 1200 / = 80 ° → 26.67 ° = 32.92 = 1200 ∗ 136.45 1 = 18,71 = 1500 ∗ 2.1216 ∗ 36.45 Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Mediante relaciones Establecer estequiometrias y el correctamente la uso de la gravedad relación. específica se determina los moles que entran de H2SO4, posteriormente el uso de la fig. 8 para obtener resultados.
¿Cómo se superó?
Planteando todos los datos para una mejor visualización del problema
Variantes
Masa Sustancias
Ejercicio 9. 15
Supóngase que se mezclan en condiciones adiabáticas ácido sulfúrico puro y agua ambos a 70 °F. Si el ácido se añade gradualmente al agua. ¿Cuál es la máxima temperatura que se puede alcanzar? Fuente: tabla 81 de Watson (Diagrama entalpía concentración del sistema ácido sulfúrico-agua) Nos dice que el ácido sulfúrico está puro, es decir 100% ácido, ubicamos la concentración en el eje x y posteriormente la temperatura en el eje y. Luego nos dice que se mezcla con agua, el agua es una sustancia pura, es decir habrá 0% ácido y se ubica la concentración el eje x y luego la temperatura en el eje y. A continuación unimos los dos puntos y vemos el punto tangente a la curva que es de 350 °F y esa será nuestra temperatura máxima.
Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Desarrollando y aplicando el balance de energía y de materia adecuado
Planteamiento problema
¿Cómo se superó?
del Revisando ejemplo de los textos Guias
Variantes
Masa Concentraciones
Ejercicio 9. 16
Se mezclan en condiciones adiabáticas dos soluciones de ácido sulfúrico a 25 °C del 5% y 80 % de concentración. Si la disolución concentrada se añade a la gradualmente a la diluida ¿Cuál es la máxima temperatura que se puede alcanzar? Por medio del esquema indicar como se utilizó la figura 81 para la resolución del problema. Nomenclatura
= = = = = Esquema
= 77 ℉ = 80 % = 77 ℉ = 5%
Mezclador
Balance de materia
= = = 0.051 0.81 = 1 1 0.425=
=? =?
y con la ayuda de este se determina el valor de la temperatura con la ayuda de
Encontrado el valor de la figura 81 de Watson.
La temperatura máxima que se alcanzara será de aproximadamente 150
℉
Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
¿Cómo se superó?
Desarrollando y aplicando el balance de energía adecuado y sabiendo como leer la gráfica de apoyo para determinar la temperatura máxima
Colorar correctamente Ayudando con los estados en la equipo para tener una grafica mayor precisión
Variantes
Concentración del acido Temperatura Flujo Másico
Ejercicio 9.17
Calcúlese el calor desarrollado cuando se disuelven 5 lb de HCL gas a 80 F en20 lb de HCL al 10% a 60 F, para formar una disolución a 60 F ˚
˚
˚
20 Lb HCl a 60 F ˚
5 Lb HCl a 80 F ˚
10%
25 Lb HCl a 60 F ˚
Datos
=80˚=26.67˚ = 60˚ = 15.56 ˚ = 60˚ = 15.56 ˚ Balance de materia
A A = A A = 5 25 = 25 Lb Watson, Fig. 80
= 468 ∆Ĥ = 260 ∗1.8 = 99 ∆Ĥ = 55 ∗1.8 = 216 ∆Ĥ = 120 ∗1.8 ∆Ĥ = 21625 [4685 9920]
∆Ĥ =52654275 ∆Ĥ = 990 R// ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Inicialmente representando gráficamente para un buen entendimiento y fig. 8 de Watson. Además aplicar principios básicos de balance de materia y sumatoria de las energías en cada fase.
Determinar el calor formado del HCl gaseoso.
¿Cómo se supera?
Con ayuda de fuentes.
Ejercicio 9.18
Calcúlese la temperatura que se alcanza cuando 20lb de H2O a 100°F se añaden a 10lb de HCl al 40% a 60°F (fig80) A (20lb,0%,100°F) B (10lb,40%60°F)
° = °32 1.8 °= 100°32 1.8 °=37,77 °= 60°32 1.8 °=15.5556 40% = 0% 100.4 = 2002010 =0.13333333 ∆ =23
=° =.°
∆(Hc) =-40BTU ̂
TB=15.55° c
TF=48°C
Foda Como se hace
Desarrollando y aplicando el balance de energía adecuado y sabiendo como leer la gráfica de apoyo para determinar la temperatura máxima
Que dificultades encontré
La identificación e interpretación del grafico 80
Como las supere
Leyendo libros e repasando y repitiendo el proceso de los ejercicios en las tablas de Watson
Ejercicio 9.19
Calcúlese el calor necesario para concentrar 40 lb de HCl al 5% a 120°F hasta 8lb de HCl al 20% a 120°F, si los vapores se desprenden a 120°F (Figura 80).
40 ,5%,120℉ 49℃ 2) 8 ,20%,120℉ 49℃ ∆̂ = 40 ∗39⁄ = 1560 ∆̂ = 8 ∗ 94 ⁄ = 752 =∆̂ = ∆̂ ∆̂ = [1560 1113.6 /32] 752 =∆̂ = 37947.2 1)
Foda ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Saber manejar la Colorar correctamente gráfica con los valores los estados en la grafica dados y saber que formulas utilizar.
¿Cómo se superó?
Leyendo las guías asignadas para cada capítulo, buscando ejercicios parecidos y trabajando en grupo.
Variantes
Cantidad de sustancias Temperaturas
Ejercicio 9.20
Calculese la temperatura final cuando se diluye del 100% a 60 ºF con una disolución del 50 % de (fig. 81), suponiendo la mezcla adiabática. Fuente: fig. 81 pág. 340 (balance de materia y energía)
Respuesta: 200 ºF ¿Cómo se resuelve?
Dificultad encontrada
Pasos del problema
Manejar de manera ordenada la tabla H2SO4(fig. 81)
Encontrar los valores Ver los valores en la en la tabla tabla de manera ordenada y resolver
Variantes
Que la mezcla no sea adiabática
Ejercicios Felder Capitulo 8 8.5-1 Producción de ácido clorhídrico
El ácido clorhídrico se produce absorbiendo HCL gaseoso (cloruro de hidrógeno) en agua. Calcule el calor que debe transferirse a o desde una unidad de absorción, si se alimentan a ella HCL(g) a 100 °C y H2O(l) a 25°c para producir 1000 kg/h de HCL(ac) al 20% por peso en 40°C. Determinamos las cantidades molares o velocidades de flujos de los componentes de toda la alimentación.
1000 kg/h de HCL(ac) al 20% por peso n HCL = 1000 kg h
n H2O = 1000 kg h
0,200 kg HCL
10^3 mol
kg
36,5 kg HCL
0,800 kg HCL
10^3 mol
kg
18 kg HCL
= 5480 mol/h
= 44,400 mol H2O/h
Realizamos la tabla de entalpias para el proceso, se emplean los datos de propiedades físicas válidos a P=1 atm y se desprecian los efectos sobre la entalpía de las diferencias de presión que puedan producirse durante el proceso.
Calculamos H1 Y H2:
,25° ,100° ° 1 Ἧ = ∫° 1=2.178 /
Fuente: Felder tabla B.2 (para hallar el Cp de HCL (g)
Hallamos ∆Ha:
= 44.400 2 / 5480 = 8.10 ,25 ° 8.10 2 1,∆̂ → 25 ° ,∆̂ → 25° ∆= ∆25°,=8.1 ∆= 67.4 /
Fuente: Felder Tabla B.11
Hallamos H2: 5480 mol HCL/h = 0,110 mol HCL/mol (5480+44,400) mol HCL Cp = 0,73 kcal kg °C
1000 kg solución
4,184 Kj
5480 mol HCL
Kcal
=
0,557 Kj mol HCL °C
°
∆ = ∫ = 8.36 °
2 = ∆ ∆ = 67.4 8.36 / = 59.0 /
Fuente: manual de Perry P. 2-184 (Para las Cp de las soluciones ac, de HCL) Nota: Ver la nota pág 5 (fracción molar de HCL en la solución
,40°
BALANCE DE ENERGÍA
= 5480 /ℎ∗ 59.0/ – 5480 /ℎ ∗ 2.178 / = 3.35∗10^5 /ℎ Nota: Es necesario que se transfiera calor del absorbedor a razón de 3335.000 Kj/h para evitar que la temperatura del producto aumente por arriba de 40 °C Foda
Como se resuelve
Dificultad
Aplicamos conversiones y cálculos para poder dejar la respuesta en las unidades que B corresponden.
Como superar
Variantes
Revisando las anotaciones y clases 1 para guiarnos y utilzando las tablas y fórmulas necesarias.
8.5-2 Concentración de una solución acuosa de H2SO4
Una solución al 5% por peso de H2SO4 A 60°F se cooncentrará al 40% por peso evaporando el agua. Lasolución concentrada y el vapor de agua emergen del evaporador a 180°F Y 1 atm. Calcule la velocidad a la cual se debe transferir calor al evaporador para procesar 1000 lbm/h de la solución de alimentación.
Base: Velocidad dada de alimentación al 5%
Balance de H2SO4 :
0.050 1000/ℎ = 0.400 2 2 = 125 /ℎ
Balance total de masa:
1000 /ℎ = 1 2 1 = 1000 /ℎ 125 /ℎ = 875 /ℎ
Estado de referencia para el balance de energía
21,32° ,24 1,77° = 10 / 5% 24 60° = 17 / 40% 24 180° Fuente: Figura 8.5-1
Entalpía del vapor de agua
= 1138 / Fuente: Tablas de vapor del manual de Perry (180°F, 1 atm en relación con agua a 32°F)
Balance de energía
= ∆ = 1∗ 2 – 1000 /ℎ = [875∗1138 125∗17 – 1000∗10] /ℎ = 984.000 /ℎ Foda
Como se resuelve
Dificultad
Realizando el balance para el H2SO4 , la masa total, el balance de energía y hallando A las entalpías con los datos que nos proporcionan,
Como superar
Variantes
Basándonos en las tablas de los textos guías como felder y el manual de Perry y 1 realizando los cálculos correspondientes
8.5-3 Mezcla adiabática
Agua pura a 60ºF se mezcla con 100g de una solución acuosa de H2SO4 al 80% por peso, que también, que también está a 60ºF. El recipiente de mezcla está lo bastante aislado para considerarlo adiabático. 1. Si se mezclan 250g de H2O con el ácido, ¿cuál será la temperatura final de la solución? 2. ¿Qué temperatura máxima pueden alcanzar la solución y cuánta agua se debe agregar para lograrla? Solución
1. Por la ecuación 8.5-3, la fracción másica de H2SO4 en la solución de producto es
0 2500] = 0.23 / = [1000.8100250 En la figura 8.5-1, la línea recta que pasa entre los puntos (x=0,T =60ºF) y (x=0, T=60ºF) y (x=0.80, T=60ºF) atraviesa por el punto (x=0.23, T=100ºF). (Verifique este resultado.) 2. La línea entre (x=0, T=60ºF) y (x=0.80, T=60ºF) atraviesa por un máximo de temperatura
≈0.58,≈150º. (Verifíquelo.) Por la ecuación 8.5-3,
cercano a (
= 38
0.800 ⟹ 0.58= 100100 La construcción gráfica de estas soluciones se ilustra continuación:
Fuente: Felder ecuación 8.5-3 pagina 402, Felder figura 8.5-1 página 399 Foda
Como se resuelve
Dificultad
Como se resuelve
Con la ecuación 8.5-3 de Felder se halla el valor de x p. Después se despeja el valor de mw. Se grafica la recta con los valores que nos da el enunciado y buscar el punto de intersección entre la recta y las curvas.
Hallar lo valores en la gráfica.
Visualizar de manera ordenada el valor que habrá que encontrar.
Variante
La temperatura de los componentes
8.5-4 Uso del diagrama de enalpia-concentracion para un sistema de dos fases:
Una solución acuosa de amonio esa en equilibrio con una fase de vapor en un sistema cerrado a 160 y 1 La fase liquida constituye 95 de la masa total del contenido del sistema. Use la figura 8.5-2 para determinar el porcentaje por peso de en cada fase y la entalpia del sistema por masa unitaria del contenido del sistema.
℉ .
%
→ Las fracciones de masa del amoniaco y las entalpias específicas de cada fase pueden leerse a partir de las intersecciones de la línea de enlace de 160℉con las curvas de equilibrio de vapor y liquido en la figura 8.5-2.
→
8% ,92%
→
64% ,36%
= 110 ̂ = 850 L
BASE:
1 ⇒0,95 ,0,005 , x =147 ̂ = , Foda
¿Cómo se resuelve?
Dificultades encontradas
Pasos del problema
Variantes
Con la ayuda de las curvas de equilibrio y vapor se puso ubicar las fracciones antes mencionadas
La dificultad en este problema estuvo en ubicar las fracciones de masa del amoniaco y las entalpias específicas de cada fase.
Ubicar la fase liquida, luego la fase de vapor y por medio de un balance de materia obtener el balance en peso y posteriormente la entalpia
Dar los valores de la fracción liquida o de vapor para que de esta forma se pueda obtener la composición del sistema.
30% por peso a 100 psia se alimenta a razón de 100 ∕ℎ a un tanque en el cual la presión es 1. L a entalpia de la solución de alimentación en relación con las condiciones de referencia empleadas para construir la figura 8.5-2 es 100∕ . La composición del vapor debe ser 89% por peso de . Determine la temperatura de la corriente que sale del tanque, la fracción másica de en el 8.5-5. Una solución de
,
producto líquido, las velocidades de flujo de las corriente de producto líquido y de vapor, y la velocidad a la cual se debe transferir calor al vaporizar.
:
:100⁄ℎ ó.
= 0,89 ∕ =120℉
= 0,185 ∕ ̂ = 728 ̂L= 45 V
= − ∕ −
⇓
0,890,30 = = 100 ℎ 0,890,185
84 ⁄ℎ
= 10084 ⁄ℎ 16 ⁄ℎ en vapor = : = ̇ ∆ = ̇ ̇ ̂100 = [16728 8445 100100] ℎ = 5400 ℎ Foda
¿Cómo se resuelve?
Con la utilización de la ecuación 8.5-8
Dificultades encontradas
La dificultad en este problema fue encontrar las velocidades de flujo
Pasos del problema
Realizar el balance de materia, luego con la ayuda de la ecuación 8.5-8 obtener las
Variantes
Cambiar los flujos y direcciones así como las concentraciones del evaporador.
