Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
Laboratorio Experimental Multidisciplinario I

Previo #10
“Balance de Materia en un Estado Transitorio”

Prof: Silva Escalona Celestino

03 de Mayo 2013.

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.

Suponemos que una sustancia A interviene en un proceso. Sea y las velocidades a …ver más…

El balance es:

Es decir:

Agrupamos variables y resolvemos la ecuación diferencial. El flujo de solución y la masa de la misma son constantes.

Pero t0=0 al inicio de cualquier operación, por lo tanto:

2. Calcule el tiempo recorrido para los siguientes datos:

X0=0.1
X=0.01
Flujo de entrada=500 l/min
Masa de solución en el tanque = 5 kg

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

4. Describa el procedimiento experimental para determinar el comportamiento concentración-tiempo del problema planteado en el punto 1 especificando los intervalos de tiempo en que se deberá muestrear para medir concentraciones (midiendo el índice de refracción).

i. Se preparará una solución de azúcar dentro del tanque de estado transitorio con una concentración conocida. ii. Se llena el tanque con dicha solución y se enciende el agitador. iii. Se toma la lectura del flujo de agua a la entrada con el rotámetro. iv. Se comienza a alimentar agua al tanque de mezclado y se inicia el cronómetro.
v. Al transcurrir cada minuto se mide con el refractómetro de ABBE la concentración de la solución en el tanque de mezclado vaciando