Integrando

Integrando
= Implica - 20 in

Tomando las condiciones de Limite se tiene : in = -
Finalmente: X = 16
b) Cuando contendrá 0.05 kg de sal/lt de agua que sale del tanque?
Solución. Puesto que
X = 8 kg
Es decir para que la corriente de salida tenga una concentración de 0.05 kg/, deberá de haber 8 kg en el tanque.
De la ecuación: para
Integrando.
;
De donde T =13.863 min
137.Un tanque contiene 240 lt de agua salina con 0.2 kg sal/lt , luego se introduce en el tanque una solución con 0.3 kg sal/lt a un gasto de 8 lt por minuto y la mezcla sale del tanque el mismo gasto. Cuando contendrá el tanque 6ª kg de sal?
Solución
Flujo de masa que ingresa =Q1P1 Q1 = Q2 = 8
Flujo de masa que sale =Q2P2
P1 = 0.3 kg sal/lt ; P2 = sal/lt
Sal inicialmente =240(0.2) = 48 kg
Kg de sal en el instante T = X
= velocidad de acumulación (o vaciamiento)

Balance de materia: acumulación = entrada - salida
de donde :
condiciones frontera : T = 0 ; x = 48
T = ? ; X = 60
Integrando :
Reemplazando se tienes : T = -30 in(12/24) = 20.8 min.
138. un tanque contiene 400 lt de salmuera con 16kg de sal disueltos. Se introduce luego agua pura a un gasto de8 lt/min. Y salte al mismo gasto
a) Cuando será la concentración de sal = 0.02 kg/lt ?
solución

Flujo de masa que ingresa = 0
Flujo de masa que sale = P2 Q2
Sea X la cantidad de sal en el instante T
velocidad de acumulación
Por balance de materia : acumulación = entrada – salida
de donde
Puesto que P2 = de donde X = 8 kg para T = ?
X = 16 kg para T = 0
Integrado.implica 50 in(8/16) = = -T
De donde T = 34.657 min. (es decir luego de 34.657 min.)
b) de modo análogo.
; 50 in(16/0.4) = T
De donde T = 184.444 min. (luego de 184.444 min. La concentración
Será menos que 0.001 kg/lt)
139. se ha comprobado que hay una concentración de 0.2% CO2 en una galería subterránea de 150 por 50 por 12 cm. Por lo que se trata de renovar esa atmosfera con aire delexterior, cuya concentración de CO2 es del 0.05% mediante ventiladores a una velocidad de 9000 dm3/min.
Hállese el porcentaje de cO2 después de 20 minutos ?
Soluciom

Flujo de salida de CO2
X = cantidad de CO2 en el instante T
= velocidad de vaciamiento de CO2
Balance de CO2 :
Para T = 0 ; X = 150(12)50(0.002) = 180 dm3
Integrando:
Reemplazando.
; 4.5 + 13.5 e-0.lT = 0.1%
X = 45 +135 e-0.lT para T = 20 min.
% de Co2 =
140. Una planta de albañal para la distribución de las aguas de albañal tiene un tanque de almacenamiento cuya capacidad es de 100.000 galones. Al principio se encuentra lleno hasta las 3/4 partes y contiene 60.000 lb de materia orgánica en suspensión. Se hace circular agua hacia el tanque de almacenamiento a un gasto de 20.000 gal/hr y la solución sedescarga a un gasto de 15.000 galones/hr.
Que cantidad de materia organica queda en el tanque al final de 3 hr
Solución
20.000

Volumen de agua ¾ partes
Volumen de agua = 100.000 (3/4) = 75.000 galones
Flujo de materia orgánica a la entrada = P1Q1 = 0
Flujo de materia orgánica que sale =P2Q2
Saliendo Q1 = 20.000 gal/min y Q2 = 15.000 gal/min.
Habrá 5.000 gal. De acumulación de agua por cadaminuto, luego la materia orgánica en suspensión que sale estará cada vez mas diluido.
P2 =
Por balance de materia orgánica tenemos :

Siendo X la cantidad de materia en un instante T y
De acumulación o vaciamiento.
Separando las variables tenemos:

Integrando para los limites : X = 60.000 lb lb ; t = 0
X = ? t = 3 hr

Al cabo de 3 horas existen 34.722.186 lb de materia orgánica141. Un tanque contiene 300 lt de salmuera de solución de sal con un 10% en peso de sal. La densidad de la solución es 1.163. se elimina la sal del tanque desplazándolo en agua fresca que se bombea a razón de 2 lT/min. Si el contenido del tanque permanece uniforme.
Calcular la cantidad de sal eiste en el tanque al cabo de 4 hr.
Suponiendo que los flujos son constantes para los valores: a) 2 lt/min....