LIBRO BME (balance de materia y energia)

BALANCES DE
MASA Y ENERGÍA

Rodrigo Londoño García

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA

BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

PREFACIO

El presente texto ha sido elaborado para estudiantes que cursen la asignatura BALANCES
DE MATERIA Y ENERGÍA en carreras de Química, especialmente para el programa
QUÍMICA INDUSTRIAL ofrecido por la FACULTAD DE TECNOLOGÍA de la UNIVERSIDAD
TECNOLÓGICA DE PEREIRA.
Estematerial didáctico no es una obra original del autor con relación a los contenidos, sino el
resultado de varios años de trabajo con estudiantes del programa arriba señalado, y es, por
ello, una extracción de información contenida en varios libros que sobre el tema se han
escrito y que se utilizan en muchas universidades como base para el proceso enseñanza –
aprendizaje de los temas acá tratados,siendo lo novedoso su organización de una manera
fácil de asimilar.
Aunque el libro está diseñado para adelantar el programa propuesto en la UTP para la
asignatura BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA, sus contenidos no están presentados
estrictamente en el mismo orden del programa, pues el autor considera más útil, para la
comprensión de los mismos, reunir en un capítulo todos los temas relacionados con losbalances de masa para procesos industriales que no incluyan reacciones químicas y los
relativos a balances de masas en procesos que impliquen reacciones químicas separarlos en
otra unidad didáctica.
La obra se divide en cuatro unidades didácticas o capítulos: El primero trata los temas
relacionados con la introducción a la asignatura y con los balances de materia en
operaciones unitarias, esdecir, sin considerar la reacción química. En el segundo se
estudian

los

asuntos

básicos

para

realizar

cálculos

con

reacciones

químicas,

desarrollándose balances de masa en procesos unitarios. El tercero presenta un resumen de
los conceptos básicos de la termodinámica, buscando preparar al estudiante para enfrentar
con mejores bases las cuestiones tratadas en el cuarto capítulo y que tienenque ver con los
balances energéticos en procesos sin y con reacción química.

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

Se pretende, pues, mejorar el aprendizaje de los educandos, facilitando su actuación dentro
del la clase pues en lugar de estar atentos a la toma de apuntes se puede prestar mayor
dedicación a observar la explicación del docente. Además, cada tema tratado contiene varios
ejerciciosresueltos los cuales pueden ser continuamente analizados por los alumnos y los
docentes durante el encuentro pedagógico y, además, los estudiantes deben resolver, en
tiempo extra – clase, los problemas que se proponen al final de cada capítulo, los cuales
incluyen las respuestas pues esto puede contribuir a aumentar la seguridad de los usuarios
en el desarrollo de habilidades en la resolución deproblemas.
Desde luego, el texto no es perfecto y por esto mismo es susceptible de ser enriquecido
permanentemente, para lo cual se cuenta con los aportes de los lectores, los cuales deben
ser tenidos en cuenta para próximas ediciones.
RODRIGO LONDOÑO GARCÍA.

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

CAPÍTULO 1

BALANCES DE MATERIA
SIN REACCIONES
QUÍMICAS

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BALANCES DE MASA Y ENERGÍA

CAPÍTULO 1: BALANCES DEMATERIA SIN
REACCIONES QUÍMICAS
1.1 CONSIDERACIONES INICIALES
Un balance de masa o de materiales es una secuencia de cálculos que permite llevar la
cuenta de todas las sustancias que intervienen en un proceso de transformación,
satisfaciendo la ley de la conservación de la masa, la cual establece que la materia se
transforma pero no se crea ni se destruye. Un balance de materia es, pues, unacontabilidad
de los materiales que toman parte del proceso.
Las sustancias pueden entrar, salir, producirse, acumularse o consumirse durante el
proceso.
Se entiende por proceso cualquier conjunto de operaciones que produce una transformación
física o química en una sustancia o en un grupo de sustancias.
Todas las sustancias que ingresan en un proceso reciben el nombre de alimentación o
entrada, mientras...