LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISCIPLINARIO I

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN

LABORATORIO EXPERIMENTAL MULTIDISCIPLINARIO I

GRUPO 1354

INGENIERÍA QUÍMICA

CUESTIONARIO PREVIO

BALANCE DE MATERIA EN ESTADO TRANSITORIO

MENDOZA SANTOYO JONATHAN

POFESORES:

-SILVA ESCALONA CELESTINO

-RODRÍGUEZ PÉREZ FRANCISCA ALICIA        

Fecha de entrega: lunes 30 de octubre de 2017.

CUESTIONARIO PREVIO

1. Desarrolle la ecuación de Balance de Materia en Estado Transitorio y encuentre una expresión para determinar el tiempo que tarda para reducirse la concentración de una solución de azúcar de X0 a X (fracción peso). Considere que el flujo másico de alimentación de agua es igual al flujo másico de solución que se retira. Mencione cualquier suposición que haga con respecto al sistema planteado.

[pic 1]

En otra forma:

[pic 2]

Rxn se cancela debido a que no existe reacción.

Por lo tanto:

[pic 3]

Realizando el balance de materia por componente (azúcar):

[pic 4]

Debido a que la masa total es constante sale de la diferencial, y ya que a la entrada la fracción masa del azúcar es cero ese término se elimina obteniendo la siguiente ecuación:

[pic 5]

Realizando una separación de variables:

[pic 6]

Integrando en ambos lados de la ecuación, con las condiciones que nos dicta el problema:

[pic 7]

[pic 8]

Donde la incógnita es [pic 9]

[pic 10]

Resultado de la integración:

[pic 11]

Despejando :[pic 12]

[pic 13]

1. Con la ecuación que determinó en el punto anterior, calcule el tiempo recorrido para los siguientes datos:

X0 = 1

X = 0.01

Flujo de entrada = 500 L/min

Masa de solución en el tanque = 5 Kg

Multiplicando el flujo volumétrico de entrada por la densidad del agua para obtener flujo másico:

[pic 14]

[pic 15]

Suponiendo que:

[pic 16]

Sustituyendo en la ecuación:

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

1. Haga un diagrama de flujo del sistema a utilizar (indicando válvulas e instrumentos requeridos).

[pic 20]

1. Investigue cómo se puede conocer la composición en peso a partir del conocimiento de °Brix de una solución de azúcar.

Los grados Brix, determinan el porcentaje de sólidos solubles presentes en una disolución, en el caso de la industria alimentaria, nos indica la cantidad de sacarosa presente en la muestra a analizar. Así, una disolución 25 °Bx, contendrá 25 gramos de sacarosa por cada 100 gramos de disolución, es decir, 25 gramos de sacarosa y 75 gramos de disolvente.

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