Descripción: aplicación a través del uso de algunos alimentos que contienen membranas permeables y de cómo al aplicar un compuesto como son las sales (o sacarosa, dependiendo del caso), se puede observar como h...
Descripción: transferencia de masa en operaciones unitarias
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transferencia de masaDescripción completa
ejercicios
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Dos ejercicios resueltos de transferencia de masa del ramo Fenómenos de Transporte.
Presentacion masaDescripción completa
transferencia de masaDescripción completa
Descripción: Dos ejercicios resueltos de transferencia de masa del ramo Fenómenos de Transporte.
Equipos utilizados para esta operación unitaria
cuestionario acerca del eso de evaporadoresDescripción completa
676587675FFFFDescripción completa
ETP Transferencia de Masa
Un tubo contiene CH 4 y He gaseosos a 101.32 kPa de presión y 310 K . En un punto, la presión parcial del metano es p A1 =50.79 kPa y en otro 0.25 m, de distancia P A2 = 25.26 kPa. Si la presión total es constante en todo el tu bo, calcule calcule el flujo específico de CH4 (metano) en estado estacionario para contradifusión equimolar. equimolar. (3 puntos) DAB =0,675 x 10-4 m2/s
Datos
Solu ción
z= T= P= p A1=
0.25 310 101.32 50.79
m K kPa kPa
p A2=
25.26
kPa
Ru=
D AB=
8.3145 6.75E-05
c A1=1/v A1 = p A1/Ru T 3
kPa m /kg K
c A1=
0.020
c A2=
0.0098
2
m /s 2.67 2.674E 4E-0 -06 6
kg mol/ ol/m2 s
Una solución de amoniaco (A)-agua (B) a 278 K y 5.0 mm de espesor está en con tacto en una de sus superficies con un líq uido orgánico. La concentración de amoniaco en la fase orgánica se mantiene constante, y es tal qu1 la concentración de equilibrio del amoniaco en el agua e n esta superficie es 2.0% de amoniaco en peso (la densid ad de la solución acuosa es 991.7 kg/m3) y la concentración del amoniaco en agua en el ot ro extremo de la película situado a una distancia de 5.0 mm, es d e 12% en peso (den sidad igual a 0.9617 g/cm3). El agua y el producto orgánico son insolubles entre sí. El coeficiente de difusión del NH3 en agua es 1.24 x 10 m -9 m2/s. a) Calcule el flujo específico NA en kg mol/s *m2 en estado estacionario. b) Calcule el flujo N B Explique su Datos
Solución N A =
T= L= L= y A1 =
278 5 0.005 0.02
y A2 =
0.12
NH 3 =
2
kg
r1 =
991.7
H 2O =
98.00
kg
r2 =
960.7
N A =
?
NH 3 =
0.117
kg mol
H2O =
5.44
kg mol
Total =
5.556
kg mol
Ru=
8.3145
K mm m peso
Cálculo de fracciones molares punto 1 Base 100 kg
3
kPa m /kg K 2
D AB= 1.24E-09 m /s PM A=
17.03
x A1 =
2.11E-02
PMB=
18.02
xB1 =
9.79E-01
xBM = 9.25E-01 cprom= (r 1/M1 + r2/M2)/2
Cálculo de fracciones molares punto 2 Base 100 kg NH3 = 12
M1= 1.80E+01
H 2O =
88
M2= 17.8952
NH 3 =
0.70
H2O =
4.88
Total =
5.588
x A2 =
0.126
xB2 =
0.874
N A =
1.53E-06
cprom= 54.3911
2
kg mol/s m
Una placa muy gruesa de arcilla tiene un contenido inicial de humedad de Co = 14% en p eso. Se hace pasar aire sobre la superficie superior para secarla. Supóngase una resistencia relativa del gas en la superficie igual a cero. El cont enido de humedad de equilibrio en la superficie es constante, con Ci = 3.0 % en peso. Puede estimarse que la difusión de la humedad en la arcilla se basa en una difusivid ad DAB = 1.29 x l0-8 m2/s. Después de secar durante 1 hora, calcule la concentración del agua en los puntos situados a 0.005, 0.01 y 0.02 m por debajo de la superficie. Suponga que la arcilla es un sólido semiinfinito y que el valor de y se puede representar usando las concentraciones del porcentaje en peso en lugar de kg mol /m 3. (5 puntos)
Datos
Solución 1
c0=
0.14
c1= c= t= a) b)
0.03 1 x= x=
h 0.005 0.01
c)
x=
0.02
t=
3600
3
Y
c
kg mol/m
Kk c
c0
c1 / K
c0
x
D AB t
2
D AB
D
AB
t
a) a 0.005 m debajo de la superficie 1/2
(kKc(D AB t) )/D AB=
grande
x/(2(D AB t)1/2)= 0.366855
s 2
D AB= 1.29E-08 m /s De la tabla K =1 Kc =
1-Y =
0.58
grande c = (c1 - c0) * (1-Y)+ c0 c = 0.0762 kg/kg b) a 0.01 m debajo de la superficie 1/2
(kKc(D AB t) )/D AB= x/(2(D AB t)1/2)=
grande 0.734
De la tabla 1-Y =
0.39
c = (c1 - c0) * (1-Y)+ c0 c = 0.0971 kg/kg c) a 0.02 m debajo de la superficie 1/2
(kKc(D AB t) )/D AB=
grande
1/2
1.467
1-Y =
0.05
x/(2(D AB t) )= De la tabla
c = (c1 - c0) * (1-Y)+ c0 c = 0.1345 kg/kg
Un cilindro sólido de 0.02 m de diámetro y 0.03 m de altura tiene una concentración inicial uniforme del soluto A de 1.00 kg mol/m3. La difusividad de A en el sólido es DAB = 1.0 x l0-10 m2/s. La concentración superficial se reduce repentinamente a cero y se mantiene en dicho valor. Se verifica entonces una difusión en estado no estacionario en las direcciones x y r. Determine la concentración en el centro después de 12 x l04 s. El valor de K es 1.0 y el valor de kc = 12 m /s. (5 puntos)
