Estructuras de los_procesos_industriales

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Estructuras de los_procesos_industriales

  1. 1. ESTRUCTURAS DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES Son un medio de análisis de los recursos que intervienen en un proceso industrial
  2. 2. FLUJOS PARA LAS ESTRUCTURAS <ul><li>Desde la materia </li></ul><ul><li>Desde la energía </li></ul><ul><li>Desde la información </li></ul>PROCESO INDUSTRIAL Material Material Energía Energía Información Información
  3. 3. INTRODUCCIÓN: DIMENSIONES Y UNIDADES <ul><li>Dimensión : característica medible y se pueden clasificar en primarias y secundarias, o básicas y derivadas. Donde las primeras se hallan directamente y las segundas indirectamente, es decir, a partir de las primeras. </li></ul><ul><li>Unidad : es la expresión de una dimensión. </li></ul><ul><li>Sistemas dimensionales : son las agrupaciones de las dimensiones con sus respectivas unidades. </li></ul>
  4. 4. SISTEMAS DIMENSIONALES *Desarrollados por Newton, así: SISTEMA DIMENSIONAL MASA LONGITUD TIEMPO FUERZA FACTOR DE CONVERSIÓN ABSOLUTOS M.K.S. kg m s Derivada Los tabulados para cambio de unidades C.G.S. g cm s F.P.S. lb ft s INGENIERÍA* O GRAVITACIONALES M.K.S. kgm m s kgf C.G.S. gm cm s gf F.P.S. lbm ft s lbf
  5. 5. EJERCICIOS <ul><li>Encuentre la energía cinética de una tonelada de agua que se mueve a 60mi/h, expresada en los dos sistemas dimensionales. </li></ul><ul><li>2. En un manómetro en U, el líquido manométrico es agua y, presenta una lectura de 36,3 cm de agua. Cuál es el valor de la presión en los dos sistemas dimensionales? </li></ul>
  6. 6. CONCEPTO DE MOL <ul><li>Es otra forma de expresar la cantidad de material </li></ul><ul><li>El Comité Internacional de Pesos y Medidas definieron a 12g de C 12 como el patrón de la unidad molar. Por lo tanto, cualquier sustancia o componente que contenga 6,02 x 10 23 entidades elementales*, corresponde a 1mol </li></ul><ul><li>* átomos, moléculas, iones, electrones, radicales…. </li></ul>
  7. 7. UNIDADES MOLARES <ul><li>Colombia reconoce el Sistema Internacional (SI) para las unidades que debe emplear la industria. Puede consultarlo en el siguiente URL: http://www.sic.gov.co/Estudios/Siu.php#_Toc517148968 </li></ul><ul><li>Además, son de carácter obligatorio según documento de la Superintendencia de Industria y Comercio del Ministerio de Comercio, Industria y Turismo: </li></ul><ul><li>http://www.sic.gov.co/pdf/Circular%20unica/Titulo%20VI%20Metrologia%20.pdf </li></ul>Los factores de conversión de las unidades molares son los mismos de las unidades de masa. SISTEMA DIMENSIONAL UNIDAD MOLAR PESO MOLECULAR M.K.S. molkg , kgmol C.G.S. mol , molg , gmol F.P.S. lbmol , mollb Fuera de los sistemas tmol , molt
  8. 8. EJERCICIOS <ul><li>Convierta 39,8kg de sal (NaCl) en 100kg de agua (H 2 O), en kgmol de Na Cl por kgmol de H 2 O </li></ul><ul><li>Cuántas lbmol de NaNO 3 hay en 100lb </li></ul><ul><li>Una lbmol de CH 4 por minuto alimenta un intercambiador de calor. ¿Cuál es su equivalencia en kgmol/s? </li></ul><ul><li>Cuál es el peso molecular del ácido acético CH 3 COOH </li></ul>
  9. 9. COMPOSICIONES DE LOS MATERIALES <ul><li>La composición o análisis de los materiales se refiere a las expresiones de las cantidades de componentes en los mismos. Esta puede ser decimal o de relación </li></ul><ul><li>Composición decimal : expresa los componentes de los materiales sobre la unidad seguida de ceros, como: </li></ul><ul><ul><li>Fracción: unidad (1) </li></ul></ul><ul><ul><li>Porcentaje: 100 </li></ul></ul><ul><ul><li>Partes por…..: 10, 1000, …..10 6 , 10 9 </li></ul></ul>
  10. 10. EJERCICIOS <ul><li>El aire presenta una composición molar de 79% de nitrógeno y 21% de oxígeno. Expresar la composición del aire en porciento en masa </li></ul><ul><li>El ácido sulfúrico comercial es 98% H 2 SO 4 y 2% H 2 O. Cuál es la relación molar de H 2 SO 4 a H 2 O </li></ul><ul><li>Una mezcla n-butano, n-pentano y n-hexano sometida a licuefacción tiene la siguiente composición en por ciento: </li></ul><ul><li>n-C 4 H 10 50, n-C 5 H 12 30, y n-C 6 H 14 20. Para esta mezcla calcule: la fracción en masa; la fracción molar; el porciento molar de cada componente; el peso molecular promedio; y la composicicón porcentual en masa con base libre de n-butano </li></ul>
  11. 11. <ul><li>Composición de relación : expresa los componentes de los materiales sobre relaciones de masa, de volumen, de moles o de combinación entre las anteriores dimensiones. Por ejemplo: </li></ul><ul><li>Densidad : es la composición más importa de las de relación y en la industria se expresa en escalas reconocidas, como: °API, °Baumé, °Brix. °Gay Lussac </li></ul><ul><li>Densidad relativa: es la relación entre dos densidades, la del material y la de referencia </li></ul><ul><li>Volumen específico: es la relación inversa de densidad </li></ul>
  12. 12. <ul><li>La densidad relativa del acero es 7,9. Cuál es el volumen en ft 3 de un lingote de acero que pesa 4000 lb </li></ul><ul><li>Un recipiente maneja 1,704 lb de HNO3/lb de H2O y tiene una densidad relativa de 1,382 a 20°C. calcule la composición de las siguientes formas: % en masa de HNO3; lb de HNO3/ft3 de solución; relación M/N </li></ul>EJERCICIOS
  13. 13. BIBLIOGRAFÍA <ul><li>La mayoría de ejercicios son del libro: HIMMELBLAU, David. Balance de materia y energía. Prentice Hall. México. 1988 </li></ul><ul><li>PRIETO, Lena. Manual de Procesos Industriales. Volumen II. PUJ. Bogotá. 2004 </li></ul>

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