Gu A Experiencia 1

















UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL TRANSFERENCIA DE CALOR 1er Semestre 2015








Experiencia
N°1
6 de Abril
2015




Entender, resolver y poder plantear de manera adecuada y sistemática los balances de materia y energía corresponden a herramientas fundamentales e indispensables en la formación del futuro ingeniero deprocesos. Es, por lo tanto, en esta dirección en la cual el presente documento se encuentra enfocado principalmente al desarrollo teórico y además experimental (mediante el laboratorio) de balances de materia y energía, junto a todo lo referente al tema.


Balances de Materia y Energía


Profesores

Ayudantes a cargo:
Ayudante LaboratorioBloque: Integrantes:
Alfonso Flores Patricio NúñezIgnacio Sire
Augusto Zamora

I. OBJETIVOS.

Comprender cabalmente los balances de materia y energía en forma global para cualquier sistema.

Realizar correctamente balances de materia y energía para los sistemas según corresponda.

Entender y generar familiaridad con términos relacionados principalmente a los balances de energía, tales como calor de dilución, calor de disolución, calor latente,calor sensible, calor de reacción, sistemas isotérmicos, sistemas adiabáticos, etc.

Aprender a utilizar de manera adecuada gráficos de entalpía-composición sistemas binarios.

Cuantificar mediante datos experimentales las pérdidas de energía en un sistema no adiabático.

Determinar el calor transferido por dos corrientes sin mezclado entre ellas.




II. PREINFORME

a) Explique con sus propiaspalabras los términos:
Calor específico.
Calor sensible.
Calor latente.
Calor de disolución.
Calor de dilución.
Calor de reacción.
Estado estacionario.
Estado transiente.
Sistema adiabático.
Sistema isotérmico.

Además, para cada ítem, mencione la dependencia con la temperatura y presión (en caso de existir), también plantee algunos modelos que den cuenta de la dependencia indicando las fuentesde manera clara y correcta.

b) Se mezclan 600 [mL] de agua a 25 [°C] con 150 [grs] de NaOH a 66 [°C]. Posteriormente se agregan 200 [mL] de agua a 40 [°C] a dicha solución. Determine la temperatura de equilibrio considerando un recipiente aislado y mezclas sucesivas. Adicionalmente determine el calor de mezclado para cada etapa.

c) Un flujo orgánico es enfriado con aguade refrigeración en un intercambiador de calor con flujo a contracorriente. Se sabe que la temperatura del flujo orgánico es de 80 [°C] en la entrada. Como fluido de servicio se tiene agua de refrigeración.

d) Si se enfrían 5000 [lpm] de orgánico, calcule el flujo másico de agua [Kg/s] necesario para que el flujo orgánico sea retirado a 55[°C].

e) Un condensador en el cual pasa un flujo deagua como servicio se utiliza para condensar etanol. Si el equipo opera a presión normal, calcule el flujo de etanol que se puede condensar con un flujo de 3000[Kg/h] de agua. Establezca las suposiciones necesarias para desarrollar el problema.



f) Una solución de 200[mL] al 70% en peso de Hidróxido de Sodio a 200[°F] es diluida con 120[mL] de agua a 80[°F]. ¿Cómo debe ser realizada la disolución?Determine la temperatura y masa de la mezcla final, además del calor de reacción. Prediga la temperatura de la mezcla en un tiempo infinito si se realiza en una cámara de temperatura controlada a condiciones estándares.

g) Realice un balance de materia y energía para el equipo Armfield HT34 y HT33. Mencione sus suposiciones y simplificaciones.

Ficha de seguridad

Ficha de seguridad seencuentra en la última página de esta guía. Debe entregarse completa junto al pre informe y adicionalmente debe ser llevada a la experiencia.

Las columnas “Secuencia de Laboratorio”, “Peligro” y “Medida de Mitigación” están relacionadas, es decir, para cada “secuencia de trabajo” se debe identificar un “peligro” y una “medida de mitigación”.
La columna EPP solo deben mencionarse todos los elementos...