BALANCES DE ENERGÍA EN OPERACIONES UNITARIAS 1

BALANCES DE ENERGÍA EN OPERACIONES UNITARIAS
1. Calcule la capacidad calorífica molar a presión constante del CO2 a 500° C.
R/ 12,13 cal / (mol °C).
2. Calcule el número de kilocalorías requeridas para calentar 1 m3/s de gas medido en
condiciones estándar, desde 500 hasta 1500 °C. El gas tiene la siguiente composición en
volumen: 70% CO2; 27% N2; 2% O2 y 1% H2.
R/ 538 kcal.
3. A una caldera se le alimenta agua a una velocidad de 0,15 m/s por una tubería de
cuatro pulgadas a una temperatura de 15° C y presión de 5 psig. De la caldera sale vapor
a 315 °C y a una presión de 400 psig. ¿Cuál debe ser la cantidad de calor adicionado a
la caldera a régimen permanente?
4. ¿Cuánto calor se requiere para elevar la temperatura de un gramo de ácido acético de
30 a 60° C? Datos: CP = 0,468 + 0,000929*T (cal/(g*°C)).
R/ 15,29 calorías.
5. A un destilador simple (cerrado), se introducen 150 lbmol de una mezcla líquida de
benceno-tolueno de composición 20 % molar en benceno en su punto de ebullición. La
composición del destilado obtenido es de 85 % molar en benceno y del líquido residual
de 70 % molar en benceno. Calcular la cantidad de calor que se debe adicionar al
destilador, que opera a 1 atm.
6. En una destilación simple se tratan 50 lbmol/min de una solución acuosa de acetona
al 20 % molar, la composición del destilado es 86 % molar y la del residuo de 60 %. La
alimentación ingresa como líquido en su punto de burbuja. El destilado se introduce a
un condensador que emplea agua a 25 °C como refrigerante, después de atravesar el
condensador el líquido obtenido está en su punto de rocío y el agua de refrigeración ha
aumentado su temperatura hasta 50 °C. Calcular la cantidad de calor suministrado al
destilador y el flujo másico del agua de enfriamiento. Sugerencia: primero realice un
balance de entalpías alrededor del destilador (sin el condensador).
7. Calcule el calor necesario para aumentar la temperatura de una solución de NaOH al
40 % desde 20 °C hasta 80 °C.
Ejercicios adicionales: Himmelblau sexta edición
5.63 5.74 5.72 5.75 5.78 5.79