Clase_Balance_de_Materia_Universidad.pptx

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1. Balance de Materia Clase universitaria – Ingeniería de Procesos Autor: ChatGPT

2. Objetivos de la Clase Entender el concepto de balance de materia Aplicar la ley de conservación de la masa Resolver balances con y sin reacción química Practicar con ejemplos resueltos paso a paso

3. ¿Qué es el Balance de Materia? Es una herramienta fundamental para analizar procesos físicos o químicos, donde se cuantifica la entrada, salida, acumulación y generación de materia.

4. Importancia del Balance de Materia Diseño y análisis de procesos industriales Control de calidad y optimización Evaluación de sostenibilidad y eficiencia

5. Tipos de Sistemas Sistema abierto: permite el intercambio de masa y energía Sistema cerrado: no intercambia masa, pero puede intercambiar energía

6. Ley de Conservación de la Masa La masa no se crea ni se destruye, solo se transforma. En sistemas cerrados, la masa total permanece constante.

7. Elementos de un Balance Entradas Salidas Acumulación Generación/consumo (si hay reacción química)

8. Balance sin Reacción Química Ecuación general: Entradas - Salidas = Acumulación Para estado estacionario: Entradas = Salidas

9. Balance con Reacción Química Se debe considerar la estequiometría de la reacción Puede existir generación o consumo de especies Se puede usar conversión, rendimiento, selectividad

10. Método General de Resolución 1. Definir el sistema 2. Dibujar el diagrama de flujo 3. Identificar incógnitas y variables conocidas 4. Plantear las ecuaciones de balance 5. Resolver algebraicamente

11. Ejemplo 1: Sin Reacción Entradas = 100 kg/h Salidas = 100 kg/h Acumulación = Entradas - Salidas = 0 kg/h Sistema en estado estacionario

12. Ejemplo 2: Con Reacción A alimentado: 100 mol/h A reaccionado = 100 × 0.6 = 60 mol/h A en salida = 100 - 60 = 40 mol/h B producido = 60 mol/h (1:1 estequiometría)

13. Errores Comunes Olvidar unidades Confundir acumulación con generación Plantear mal los balances parciales No verificar coherencia de resultados

14. Ejercicios Propuestos 1. Un sistema abierto recibe 150 kg/h de solución salina y descarga 140 kg/h. ¿Cuál es la acumulación? 2. Para la reacción A + B → C, con alimentación de 200 mol/h de A y 300 mol/h de B, y 75% de conversión de A, calcular salidas.

15. Resumen y Conclusiones El balance de materia es esencial para procesos Debe aplicarse sistemáticamente Su comprensión es clave para diseño y optimización

16. ¿Preguntas? ¡Gracias por su atención! Abrimos espacio para dudas y participación.