problemas resueltos de balances de materia y energia

PRESENTACIÓN DEL LIBRO
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA:
PROBLEMAS RESUELTOS DE BALANCES DE
MATERIA Y ENERGÍA
I CONGRESO DE INNOVACIÓN DOCENTE EN INGENIERIA QUIMICA
GRANADA 26-27 DE ENERO DE 2012
19,5 cm
1,8 cm
24 cm
ISBN:978-84-291-7185-3
LOS AUTORES
Dr. JOSÉ FELIPE IZQUIERDO TORRES
CU de I.Q. de la Universidad de Barcelona.
Coordinador de la obra: felipeizquierdo@ub.edu
Dr. JOSÉ COSTA LÓPEZ
(CE de I.Q. de la Universidad de Barcelona)
Dr. ENRIQUE MARTÍNEZ DE LA OSSA
(CU de I.Q. de la Universidad de Cádiz)
Dr. JOSÉ RODRIGUEZ MIRASOL
(CU de I.Q. de la Universidad de Málaga)
Dra. MARÍA IZQUIERDO RAMONET
(Investigadora Posdoctoral Marie Curie en
el British Geological Survey de Nottingham)
MOTIVACIÓN E INTENCIÓN DEL LIBRO
- Uno de los motivos principales que nos ha impulsado a escribir este libro es que no
se ha encontrado un texto de problemas resueltos que se ajuste al programa actual de
Balances de materia y energía que se imparte en diferentes universidades españolas.
- En algunos casos, los estudiantes deben emplear varios libros de texto con
nomenclaturas diferentes y formas diversas de explicar los conceptos.
- Estudiar y practicar un programa con muchos conceptos nuevos en poco tiempo (un
semestre) empleando varias fuentes bibliográficas no es tarea fácil para un estudiante
que está iniciando sus estudios universitarios.
- La edición de este libro de problemas ha de permitir a los estudiantes optimizar su
tiempo de estudio y obtener un rendimiento satisfactorio en esta materia que, a su vez,
es la base de muchas otras asignaturas de Ingeniería Química.
¿A QUIEN VA DESTINADO EL LIBRO?
Este libro de problemas resueltos de balances de materia y energía, pretende
ser una contribución positiva, novedosa y didáctica a la docencia en Ingeniería
Química y, en particular, en la materia de Introducción a la Ingeniería Química.
Esperamos que muchos estudiantes de estudios superiores de Ingeniería
Química, Química, Biotecnología y de todas aquellas titulaciones cuyos
estudios se basan en Ciencias y Tecnología Químicas puedan emplearlo para
aprender esta materia fundamental en sus estudios.
ÍNDICE ANALÍTICO
1. BALANCE MACROSCÓPICO DE MATERIA
Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:
1.1. Expresión general del balance macroscópico de materia
1.2. Grado de avance de un sistema químico
1.3. Concepto de velocidad de reacción
1.4. Conceptos de selectividad y de rendimiento de un reactante hacia diferentes productos
1.5. Conceptos de diagrama de flujo, derivación, recirculación y purga
1.6. Consideraciones metodológicas sobre la resolución de balances de materia
20 problemas resueltos, de los cuales 6 corresponden a sistemas sin reacción
química, 7 en los que solamente hay una reacción química en el sistema y 7 en los
que hay más de una reacción química. Asimismo se plantean diagramas de flujo
con derivación, recirculación y purga.
Nomenclatura
Bibliografía
ÍNDICE ANALÍTICO
2. BALANCE MACROSCÓPICO DE ENERGÍA
Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:
2.1. Expresión general del balance macroscópico de energía
2.2. Consideraciones metodológicas en el planteamiento de balances de energía
2.3. Modelo matemático de intercambiadores de calor de doble tubo y de carcasa y tubos
20 problemas resueltos, de los cuales 11 corresponden a sistemas con reacción
química, 3 combinan los balances de energía y los intercambiadores de calor y
los 6 restantes son exclusivamente sobre intercambiadores de calor sin y con
cambio de fase.
Nomenclatura
Bibliografía
ÍNDICE ANALÍTICO
3. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA APLICADOS A LOS REACTORES QUÍMICOS
Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:
3.1. Modelos de reactores de mezcla perfecta
3.1.1. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo isotermo
3.1.2. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo adiabático
3.1.3. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario adiabático
3.1.4. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario no adiabático
3.2. Modelo matemático del reactor tubular de flujo en pistón estacionario isotermo
15 problemas resueltos, de los cuales 8 corresponden al modelo de mezcla
perfecta, 2 al flujo en pistón y los 5 restantes son problemas de comparación de
ambos modelos de contacto.
Nomenclatura
Bibliografía
ÍNDICE ANALÍTICO
4. BALANCE DE ENERGÍA MECÁNICA
Resumen de los fundamentos teóricos del capítulo:
4.1. Balance de Energía Mecánica
4.2. Determinación del factor de fricción y de las pérdidas menores
4.3. Rendimiento de una bomba
15 problemas resueltos sobre la aplicación del balance de energía mecánica a
fluidos incompresibles.
Nomenclatura
Bibliografía
 4 capítulos
 70 problemas resueltos con detalle
 293 páginas
CONOCIMIENTOS TEÓRICOS PREVIOS LIBRO DE PROBLEMAS RESUELTOS
PRIMERA EDICIÓN EN 1984
ÚLTIMA EDICIÓN EN 2008
EDITORIAL REVERTÉ
INTENCIONES DE FUTURO
- No se ha incluido en esta edición problemas resueltos sobre algunas
operaciones unitarias, especialmente destilación. Los autores no descartan
incluirlos en futuras ediciones teniendo en cuenta que este tipo de operaciones
unitarias resultan particularmente interesantes en el campo de la Ingeniería
Química y de la Química pero aún son demasiado específicas para un curso
general.
- Se pretende aumentar el número, la calidad y la diversidad de los problemas
propuestos en futuras ediciones de este libro. Para ello queremos contar con las
aportaciones y sugerencias de profesores y estudiantes sobre nuevos
enunciados y su resolución así como en la detección de erratas, errores y
quizás algún que otro "horror“, canalizadas hacia el coordinador de la obra:
felipeizquierdo@ub.edu o bien a través de la web de Editorial Reverté:
www.reverte.com donde ya se puede encontrar la fe de erratas del libro a fecha
31 de diciembre de 2011.
AGRADECIMIENTOS
- Los autores desean agradecer la labor realizada por aquellos profesores
que han propuesto los enunciados de los problemas que figuran en este
texto, sin sus ideas originales este libro no hubiera existido.
- Este libro está dedicado a todos los profesores y a los estudiantes de
Ingeniería Química, de Química, de Biotecnología y de todas aquellas
titulaciones cuyos estudios se basan en Ciencias y Tecnología Químicas.
Ellos nos han motivado y para ellos ha sido escrito.
¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!!