423103429-Ejercicios

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Balance de 
Materia sin 
Reacción 
Química 
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El ácido agotado de un proceso de nitración contiene 43% de H2SO4 y 36% de
HNO3. La concentración de este ácido diluido se incrementa mediante la adición de
ácido sulfúrico concentrado, que contiene 91% de H2SO4 y ácido nítrico concentrado,
que contiene 88% de HNO3 . El producto deberá contener 41.8% de H2SO4 y 40% de
HNO3. Calcular las cantidades de ácido agotado y de ácidos concentrados que
deberán mezclarse para obtener 100 lb del ácido mezclado reforzado.
1.7
Tenemos que:
3
Ácido agotado diluido 
Ácido mezclado reforzado
Ácido sulfúrico concentrado
FD
FS
FN Ácido nítrico concentrado
Fc
FD + FS + FN = FC
4
• Para 100 lb de ácido mezclado tenemos las siguientes concentraciones
• Con lo cual tenemos los balances de materia
Cálculos
5
FD = 72.73𝑙𝑏
FS =
41.8𝑙𝑏−0.43(72.73lb)
0.91
= 11.57𝑙𝑏
FN = 40𝑙𝑏−0.36(72.73lb)0.88 = 15.7𝑙𝑏
Cantidades de ácido agotado y de 
ácidos concentrados que deberán 
mezclarse para obtener 100 lb del 
ácido mezclado reforzado. 
6
Entradas = Salidas
FD + FS + FN = FC
72.73 lb. + 11.57 lb.+15.7 lb. =100lb
Balance total del proceso
FD = 72.73 lb
FS = 11.57 lb
FN = 15.7 lb
FC = 100 lb
Balance de 
Materia con 
Reacción 
Química 
2.4
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Para la reacción de formación de agua a una temperatura de 25ºC:
𝐻2 +
1
2
𝑂2(𝑔) ՜←
𝐻2𝑂(𝑔)
Determine la cantidad de calor involucrada, utilizando los siguientes
datos:
Sustancia ∆Hº,(kcal/mol)
H2(g) 0,0
O2(g) 0,0
H2O(g) -57,798
Balance de 
Energía 
3.8
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En el sistema mostrado en la figura la bomba BC debe producir un
caudal de 160 l/s de aceite de densidad relativa 0.762 hacia el
recipiente D. Suponiendo que la perdida de energía entre A y B es de
2.5 Kgm/Kg y entre C y C es de 6.5 Kgm/Kg, ¿Qué potencia debe
suministrar el sistema?
𝑃𝐴
𝛾
+
𝑉𝐴
2
2𝑔
+ 𝑍𝐴 + 𝐻𝐵 − 𝐻𝑝𝑒𝑟𝑑 =
𝑃𝐷
𝛾
+
𝑉𝐷
2
2𝑔
+ 𝑍𝐷
11
Incógnitas:
a) Pott= ? 
Solucion:
a) La velocidad de las partículas en A y D es tan pequeñas que 
puede despreciarse las alturas de velocidad
Ecuacion de energia entre A y D:
DATOS:
Q=160 [l/s]
Dr=0.762
H(A.B)=2.5m
H(C.D)=6.5m
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𝑃𝐴
𝛾
+
𝑉𝐴
2
2𝑔
+ 𝑍𝐴 + 𝐻𝐵 − 𝐻𝑝𝑒𝑟𝑑 =
𝑃𝐷
𝛾
+
𝑉𝐷
2
2𝑔
+ 𝑍𝐷
Potencia(Watt)= 𝛾*Ǫ*𝐻𝐵𝑜𝑚𝑏𝑎 = (0.762*1000*9.81)
𝑁
𝑚3
*(0.16)
𝑚3
𝑠
*54.0m
Potencia(Watt)=64585.9W
(0+desprec+15) + 𝐻𝐵 − 2.5 + 6.5 = 0 + 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑟𝑒𝑐 + 60
𝐻𝐵=54.0m
Potencia(HP)= 64585.9W*
1𝐻𝑃
746𝑤
=86.58HP
Potencia(HP)=86.58HP