15/11/2008 - CiberEsquina - Universidad Nacional Abierta

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA
VICERRECTORADO ACADÉMICO
ÁREA: INGENIERÍA INDUSTRIAL
MODELO DE RESPUESTA
ASIGNATURA: Procesos Químicos
MOMENTO: Segunda Integral
FECHA DE APLICACIÓN: 15.11.08
CÓDIGO:
240
VERSIÓN:1
LAPSO 2008-2
M1
U1
O1
1.- a) % en peso (1,704lb HNO3/ 2,704 libras totales)* 100 = 63
b) Libras de HNO3 /pie3:
[1,382 lb HNO3/pie3 / (1 lb H2O /pie3) ]*62,4 lb H2O / pie3 = 86,23 lb/pie3
c) Molaridad a 20º C= 86,23 lb/pie3/[(63 lb/mollb) *28,3 l/pie3] =0,04M
Criterio de corrección: dé el objetivo por logrado si el estudiante respondió
correctamente
M2
U2
O2
2.- .- Ecuación sin balancear: PbS + O2
Pb + PbO2 + SO2
Para hallar bases de cálculo: N° de moles= n= gr/PM
PbS = 41,9; O2 =93,7; Pb =29; PbO2 =4,19; SO2 = ¿
Se examinará la reacción como la suma de 2 semirreacciones:
PbS + O2
Pb + SO2
PbS + 2O2
PbO2 + SO2
Para cualquiera de ellas, el O2 está en exceso y el PbS es el reactivo limitante;
como el PbS desaparece en el producto, esto equivale a:
Pb + PbO2 : 29 + 4,19 = 33,19 moles de PbS que reaccionan.
Como hay 41,9 moles de PbS para reaccionar, los que no entran en la reacción
son: 41,9-33,19=8,7 moles= 2,1 Kg de PbS, el cual es el reactivo limitante,
aunque no reacciona totalmente.
Basados en la 1ª ecuación:
O2 total disponible - O2 requerido 93,7  41,9

 100  124%
O2 requerido
41,9
En la 1ª ecuación donde se oxidan tanto el Pb como el S:
93,7  2(4,19)
 11,8%
2(4,19)
Basándose en la cantidad de PbS que realmente reacciona, el exceso de O2
es:
93,7  [29  2( 4,19)]
 150%
29  2( 4,19)
Aunque esta última base de cálculo no es usada frecuentemente.
Criterio de corrección: Dé el objetivo por logrado si el estudiante obtuvo un
resultado similar a los indicados en la resolución bajo un procedimiento lógico.
Coordinadora de Carrera: Prof. Anel Núñez
Prof. Responsable: Belkis Velásquez
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M2
U3
O3
3.-Sistema: tubería y en estado estacionario.
Base de cálculo: 8.330.000 lb H2O
Oxígeno que entra:
8.330.000 lb H2O*(10 lb O2/(1.000.000 – 10 lb O2) lb H2O=83,3 lb O2
Balance en oxígeno
Entrada
salida
Genera
Consumo
Acumula
83,3 0
+
0
mOxígeno =
0
mOxígeno = 83,3 lb
83,3 lb O2
1 lbmol O2
32lbO2
=886 lb de Na2SO3
2 lbmol Na2SO3
1 lbmol O2
126 lb Na2SO3
1 lbmol Na2SO3
1,35
Criterio de corrección: dé el objetivo por logrado si el estudiante respondió de
manera similar
M3
U4
O4
4.- Base de cálculo: 10 lb CO2
El sistema es el recipiente
Balance de energía: E = Q + W
W es cero porque el volumen no cambia y K = P = 0
Q = U = H –  (pV)
H final se obtiene del diagrama, siguiendo la línea de volumen constante de 0,4
pie 3/lb hasta donde la calidad es 0,6.
H final = 81 BTU/lb
pFinal =140 psia
 1401440,4  3001440,4  
Q  (81  160)  

  67,2 BTU
778,2
778,2


Se extrae calor
Criterio de corrección: dé el objetivo por logrado si el estudiante respondió de
manera similar
FIN DE MODELO
Trabajo Práctico Lapso 08-2, donde se corrige Tsalida
Se requiere volver a diseñar una torre de enfriamiento cuyo ventilador tiene una
capacidad de 0,3 x 10 6 pie 3 de aire húmedo (a 80 °F y 65°F de temperatura de
bulbo húmedo) por hora. El aire de descarga sale a 93°F y a la temperatura de
bulbo de 90°F. Realice el balance de masa y energía (entalpía) para hallar la
cantidad de agua que puede enfriarse en lb/hr si dicha agua no se recircula
entrando a la toree a 120 °F y de la cual sale a 90°F?
Haga un esquema de las condiciones del problema.
Use carta de humedad.
Coordinadora de Carrera: Prof. Anel Núñez
Prof. Responsable: Belkis Velásquez