Balance De Materia

En este capítulo comenzaremos a estudiar el concepto de balance de materia. Los balances

de materia no son más que la aplicación de la ley de conservación de la masa: “La materia

no se crea ni se destruye”. Lo que este enunciado significa en la práctica y cómo puede

aprovecharse el concepto para resolver problemas con diversos grados de complejidad re-

quiere una explicación bastante extensa.

qué estudiar los balances de materia como tema aparte? El lector aprenderá que

los cálculos de balance de materia son casi siempre un requisito previo para todos los demás

cálculos al resolver problemas de ingeniería química tanto sencillos como complejos. Ade-

más, las habilidades que desarrolle al analizar los balances de se podrán transferir

con facilidad a otros tipos de balances y otros de problemas.

Al enfocar la resolución de problemas de balance de materia, el primer paso consiste

en considerar la forma de analizarlos de modo que el método y el procedimiento de resolu-

ción queden claros. El objetivo será ayudar al lector a desarrollar un enfoque generalizado

de resolución de problemas para que deje de contemplar cada nuevo problema, operación

unitaria 0 proceso como algo completamente nuevo y sin relación alguna con cualquier

cosa que haya visto antes. Al examinar los ejemplos que usaremos para ilustrar los princi-

pios implicados en cada una de las secciones, explore los métodos de análisis, pero evite

memorizar los ejemplos ya que, después de todo, son sólo muestras de la infinidad de pro-

blemas que existen o que podrían inventarse en el de los balances de materia. La mayor

parte de los principios que consideraremos tienen aproximadamente el mismo grado de

complejidad que la ley de compensación inventada por un filósofo autodidacta desconocido

quien dijo: “Las cosas generalmente se hacen en algún lugar o bien en algún sitio. La lluvia

siempre va seguida de un periodo seco, y el clima seco sigue a la lluvia. He observado que,

sin excepción alguna, si un hombre tiene una pierna corta, otra siempre es más larga!”

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142 Balances de materia Cap. 3

Al resolver estos problemas tendrá necesidad de aplicar cierto criterio ingenieril. Pen-

samos que las matemáticas son una ciencia exacta. Por ejemplo, suponiendo que un hombre

tarda 10 días en construir un muro de ladrillo, entonces 10 hombres podrán terminarlo en un

día. En consecuencia, 240 hombres podrán terminar el muro en una hora, 14,400 podrán

hacer el trabajo en un minuto, y con 864,000 hombres muro estará erigido antes de que

se pueda colocar un solo tabique! La clave del éxito consiste en aplicar un poco de sentido

común a la resolución de los problemas.

3.1

EL BALANCE DE MATERIA

Sus objetivos al estudiar esta

sección serán ser capaz de:

1. Definir un sistema y establecer las fronteras del mismo para las cua-

les se hará el balance de materia.

2. Explicar la diferencia entre un sistema abierto y cerrado.

3. Escribir el balance general de materiales en palabras, incluyendo

todos los términos. Ser capaz de aplicar el balance a problemas

sencillos.

4. Citar ejemplos de procesos en los que no hay acumulación, en los

que no hay generación ni consumo ni flujo de masa de entrada y

salida.

5. Explicar las circunstancias en que la masa de un compuesto que

entra en el

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