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Problema Nº1 (Nº54 Cap9). En un intercambiador de calor
adiabático se enfría una corriente de 2.0 m3/min de n-hexano
desde 150ºC y 1 atm hasta 50ºC, mientras que el agua de
enfriamiento secalienta desde 20ºC hasta 40ºC. Calcular el
flujo de agua requerido en lt/min.
Agua 20 ºC
n-hexano
150 ºC y 1 atm

50 ºC

3

2 m /min
Agua a 40 ºC

B.C.: 2.0 m3/min de n-hexano a la entrada delintercambiador.
B.E.:

∆H = 0
n H ∆h H + n A ∆h A = 0

De la tabla de propiedades físicas:

 kJ 
Tb = 68.74[º C] y ∆ HV = 28.85 

 mol 
68.74

∆hH =

50

∫ Cp dT − ∆ H (68.74)+ ∫ Cp dT
g

150

V

l

68.74

Desde la tabla de capacidades caloríficas para el n-hexano:
Cp g = 137.44 + 40.85 ⋅ 10 −2 T − 23.92 ⋅ 10 −5 T 2 + 57.66 ⋅ 10 −9 T 3

J
Cpl = 216.3 
 mol K 

1

Luego:
68.74

∆hH =

∫

(137.44 + 40.85 ⋅ 10 −2 T − 23.92 ⋅ 10 −5 T 2 + 57.66 ⋅ 10 −9 T 3 ) dT

150
50

− ∆ HV ( 68.74 º C) +

∫ 216.3 dT

68.74

J
J
J∆hH = −14562.65 
 − 28850  mol  − 4053.46  mol 
 mol 




J
∆hH = −47466.11

 mol 

Desde la tabla de vapor saturado del agua:

 kJ 
 kg 
 kJ 
hl ( 20º C) = 83.9  ⋅ 18 
 = 1510.2 kg − mol 
 kg 
 kg − mol 


 kJ 
 kg 
 kJ 
hl ( 40º C) = 167.5   ⋅ 18 
 = 3015  kg − mol 
 kg 
 kg − mol 


Luego:

J
J
J
∆h A =3015 
 − 1510.2 mol  = 1504 .8  mol 
 mol 





Aplicando gases ideales:

 m3  1000[lt ]
1[atm]⋅ 2   ⋅
3
 mol 
 min  1 m
nH =
= 57.60 
 lt ⋅ atm 
 min 0.08206
 (150 + 273.15 )[K ]
 mol ⋅ K 

[]

2

Reemplazando en el B.E.
 mol 
J
J
57.60 
 ⋅ ( −47466.11) mol  + n A ⋅ 1504.8  mol  = 0
 min 





nA =

(47466 .11)(57.60 )  mol 
 mol 
 min  = 1816 .88  min 
1504.8





 mol 
g
g
m A = n A ⋅ PMA = 1816.88 
 ⋅ 18  mol  = 32703.84  min 
 min 




g...