materia y energia

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
IUP Santiago Mariño
Ingeniería química






Balance de materia y Energía en procesos de estado estacionario y no estacionario





Integrante:
Nelson Pirela
C.I. 21429345
Maracaibo, 23 de Abril del 2013


Balance de materia y energía en procesos de Estado Estacionario y noEstacionario:
Se considera que es el balance que hay de materias y salidas de materiales y energía de un proceso o parte de este, principalmente estos balances se basan en la conservación de la masa y de la energía, esto quiere decir que lo que entra es igual a lo que sale a menos que se produzca una acumulación en el proceso.
Intuitivamente, un proceso estacionario es aquel que, a lo largodel tiempo,
Mantiene sus características estadísticas, es decir, que las variables del proceso son independientes del tiempo Por ejemplo, si se sintoniza un
receptor de FM en un canal libre, se oye un ruido de fondo. Ese ruido de fondo
suena siempre igual. No cambia de volumen ni de sonido con el tiempo,
ni a lo largo del día.

Se dice que el estado es estacionario cuando no existencambios de variables en el proceso , por ejemplo: en un intercambiador de calor, puede entrar agua a 25 C el agua ha cambiado su temperatura, pero en el estado estacionario, la temperatura del agua a la entrada y a la salida siempre será la misma. En el estado no estacionario las variables de procesos cambian y esto se debe a que existe alguna acumulación de materia y energía, como por ejemplo cuandose inicia una operación y se encienden los equipos, hay que esperar un tiempo a que se alcancen las condiciones de proceso, primero existe un estado estacionario hasta alcanzar el equilibrio de proceso donde ya llega al estado estacionario.

Definiciones:
Conservación de la masa:
En toda reacción química la masa se conserva, esto es, la masa total de los reactivos es a la masa total delos productos.
Se puede decir también que en una reacción química ordinaria la masa permanece constante, es decir, la masa consumida de los reactivos es igual a la masa obtenida de los productos.

Relación entre masa y volumen:

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupa distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón sonpesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Es decir, se calcula dividiendo la masa de uncuerpo entre su volumen.

Ley de gases ideales:
Se define como gas ideal, aquel donde todas las colisiones entre átomos o moléculas son perfectamente elásticas, y en el que no hay fuerzas atractivas intermoleculares. Se puede visualizar como una colección de esferas perfectamente rígidas que chocan unas con otras pero sin interacción entre ellas. En tales gases toda la energía interna está enforma de energía cinética y cualquier cambio en la energía interna va acompañado de un cambio en la temperatura.
Un gas ideal se caracteriza por tres variables de estado: la presión absoluta (P), el volumen (V), y la temperatura absoluta (T). La relación entre ellas se puede deducir de la teoría cinética.
La ley del gas ideal puede ser vista como el resultado de la presión cinética delas moléculas del gas colisionando con las paredes del contenedor de acuerdo con las leyes de Newton. Pero también hay un elemento estadístico en la determinación de la energía cinética media de esas moléculas. La temperatura se considera proporcional a la energía cinética media; lo cual invoca la idea de temperatura cinética. Un mol de gas ideal a TPE (temperatura y presión estándares), ocupa...