problemas de operaciones unitarias

PROBLEMAS
4.1 Se introduce agua a un tanque de a una velocidad de 6.00 kg/s y se retira a una velocidad de 3.00 kg/s. En el inicio, el taque está lleno hasta la mitad.
(a) Indique si este procesoes continuo, intermitente o semicontinuo. ¿Se encuentra en estado transitorio o estacionario?

(b) Escriba el balance de masa para el proceso (vea el ejemplo 4.2-1). Identifique los términos de laecuación general de balance (ecuación 4.2-1) presentes en su ecuación e indique el motivo para omitir cualquier término.



(c) ¿Cuánto tardara el tanque en rebosar?

4.2 Se lleva a cabo unareacción química en fase liquida en un tanque buen agitado. La concentración de A en la alimentación es , y en el tanque y la corriente de salida es . Ninguna concentración varía con el tiempo. Elvolumen del contenido del tanque es y la velocidad de flujo volumétrico de las corrientes de entrada y salida es . La velocidad de reacción (la velocidad a la cual se consume A en la reacción deltanque) está dada por la expresión

Donde K es una constante.

(a) Diga si el proceso es continuo, intermitente o semicontinuo, y si su estado es estacionario o transitorio.

(b) ¿Cuál sería laprobable concentración del reactivo si (no hay reacción)? ¿Cuál sería la concentración es caso de que (reacción infinitamente rápida)?

(c) Escriba un balance diferencia para A, indicando queterminemos de la ecuación general de balance (acumulación = entrada + generación – salida – consumo) descartó y por qué. Use el balance para derivar la siguiente relación entre las concentraciones dereactivo en la entrada y salida.

Verifique que esta relación prediga los resultados del inciso (b).



4.3 Una mezcla liquida de benceno y tolueno contiene 55.0% de benceno en masa. Parte de lamezcla se va a evaporar para generar un vapor que contenga 85.0% de benceno y un líquido con 10.6% de benceno en masa.
(a) Suponga que el proceso se va a efectuar de manera continua y en estado...