Diferencias, aplicaciones y complejidad de los balances de energía con y sin reacciones químicas

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GUÍA DEL ESTUDIANTE N°2

CARRERA: INGENIERÍA AMBIENTAL (SEDE MORONA SANTIAGO)

ASIGNATURA: BALANCE DE ENERGÍA

DOCENTE: Ing. VICTOR HERRERA PEREZ, PhD.        

NOMBRE ESTUDIANTE: JAILA MITIAP

1. TEMA:

Diferencias, aplicaciones y complejidad de los balances de energía con y sin reacciones químicas.

MARCO TEÓRICO

Se requieren balances de energía en equipos donde el intercambio de energía es crítico, como intercambiadores de calor, evaporadores, columnas de destilación, etc., es decir, donde un fluido debe calentarse o enfriarse. En el caso de los reactores químicos, los balances energéticos también son fundamentales para su diseño, porque en cualquier caso, la temperatura del reactor debe permanecer dentro del rango deseado, especialmente cuando los efectos térmicos de la reacción son significativos.

DIFERENCIAS

COMPLEJIDAD DE ANÁLISIS:[pic 3]

Los balances de energía por su contexto y aplicación a campo abierto suelen ser complejos por los proceso que lleva, ya que influyen procesos químicos, y gran parte de la termodinámica que explica proceso de entalpía, entropía, energía interna, calor, trabajo etc., además la ley de la conservación de la energía, que nos dice Antoine Lavoisier que  “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”, lo cual influye grandemente en el balance de energía, y se debe tener en cuenta esta ley para realizar los respectivos análisis, aparte también plantear ecuaciones acorde al proceso que se están llevando.

Aparte de la complejidad, la relativa simplicidad del estudio de las ecuaciones resultantes permite evaluar la sensibilidad de la reacción del proceso a los cambios en los factores operativos clave.

El uso de una técnica que progresa de lo fundamental a lo complejo es fundamental para una comprensión y estimulación completa de estos procesos.

APLICACIONES:

La importancia de un balance energético es enorme porque nos permite comprender los requisitos energéticos de un sistema para que podamos utilizar el entorno del sistema para obtener beneficios (trabajo).

Un ejemplo claro es la refinación del petróleo:

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El craqueo catalítico del petróleo, que es un proceso en el que se rompen moléculas largas y pesadas para producir moléculas más simples y ligeras por la acción del calor con la ayuda de un catalizador, es una aplicación esencial de balance de energía, por lo cual es un beneficio para la sociedad.

Otras aplicaciones que se da pueden ser en una planta de química completa para realizar una refinería como por ejemplo complejo síntesis de amoniaco.

Ayuda, además:

Para lograr una producción de calor efectiva.

Recuperación y aprovechamiento eficaz del calor.

Calcular la cantidad de combustible consumido.

Calcula la cantidad de energía requerida por un sistema.

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