Operaciones unitarias
OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERIA QUIMICA
Cuarta edición Warren L. McCabe
North Carolina State University
Julian C. Smith
Cornell University
Peter Harriott
Cornell University
Revisión técnica de la traducción Elita Guardiola Formento Fernando Mirada Coronel Carlos Negro Alvarez Mercedes Oliet Pala Francisco Rodríguez SomolinosMcGraw-Hill
MADRID l BUENOS AIRES l CARACAS. GUATEMALA l LISBOA l MEXICO NUEVA YORK. PANAMA l SAN JUAN l SANTAFE DE BOGOTA. SANTIAGO l BAO PAULO AUCKLAND l HAMBURGO l LONDRES l MILAN l MONTREAL l NUEVA DELHl PARIS. SAN FRANCISCO l SIDNEY l SINGAPUR l ST. LOUIS l TOKIO l TORONTO
OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERIA QUIMICA. Cuarta edición No está permitida la reproducción total o parcial deeste libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright. DERECHOS RESERVADOS 0 1991, respecto a la primera edición en español, por McGRAW-HILLPNTERAMERICANA DE ESPAÑA, S. A. U. Edificio Valrealty, l.a plantaBasauri, 17 2 8 0 2 3 Aravaca (Madrid) Traducido de la cuarta edición en inglés de Unit Operations of Chemical Engineering Copyright 0 MCMLXXXV, por McGraw-Hill, Inc. ISBN: 0-07-044828-O ISBN: 84-481-1918-5 Depósito legal: M. 720-1998 Cubierta: Félix Piñuela. Grafismo electrónico Compuesto en: MonoComp, S. A. Impreso en: EDIGRAFOS, S. A. IMPRESO EN ESPAÑA - PRINTED IN SPAIN
CONTENIDO
PrólogoSección 1
1
vii 1
3 23 25 41 63 83 122 147 188 242 295 299 321 343 389 414 445 482 521 529 550 618 651 678 717 767 797 821
Introducción Definiciones y fundamentos
Sección 2
2 3 4 5 6 7 8 9
Mecánica de fluidos
Estática de fluidos y sus aplicaciones Fenómenos de flujo de fluidos Ecuaciones unitarias en el flujo de fluidos Flujo de los fluidos no compresibles en conducciones y capasdelgadas Flujo de fluidos compresibles Flujo de fluidos alrededor de cuerpos sumergidos Transporte y medida de fluidos Agitación y mezcla de líquidos
Sección 3
10 11 12 13 14 15 16
Transmisión de calor y sus aplicaciones
Transmisión de calor por conducción en sólidos Fundamentos del flujo de calor en fluidos Transmisión de calor en fluidos sin cambio de fase Transmisión de calor en fluidos concambio de fase Transmisión de calor por radiación Equipo para intercambio de calor Evaporación
Sección 4
17 18 19 20 21 22 23 24 25
Transferencia de materia y sus aplicaciones
Operaciones de etapas de equilibrio Destilación Lixiviación y extracción Introducción a la destilación multicomponente Fundamentos de la difusión y de la transferencia de materia entre fases Absorción de gasesOperaciones de humiditicación Adsorción Secado de sólidos
Sección 5
26 27
Operaciones en las que intervienen partículas de sólidos
Propiedades y tratamiento de partículas sólidas Reducción de tamaño
867 869 890
vi
CONTENIDO 28 29 30 Cristalización Mezclado de sólidos y pastas Separaciones mecánicas 925 968 987 1059 1061 1062 1063
1065
Apéndices Apéndice 1
2 Prefijos Cgs y SI paramúltiplos y submúltiplos Valores de la constante de los gases Factores de conversión y constantes universales Análisis dimensional Grupos adimensionales Dimensiones, capacidades y pesos de tuberias normalizadas de acero Datos sobre tubos de condensadores y cambiadores de calor Propiedades del vapor de agua saturado y del agua Viscosidad de gases Viscosidad de líquidos Conductividad calorifica demetales Conductividad calorífica de gases y vapores Conductividad calorifica de líquidos distintos del agua Propiedades del agua líquida Calores específicos de gases Calores especificos de líquidos Números de Prandtl para gases a 1 atm y 100 ° C Números de Prandtl para líquidos Difusividades y números de Schmidt para gases en aire a 0 ° C y 1 atm Escala de tamices estándar y Tyler Constantes de...
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