Explicacion y Ejemplos Recirculacion De Balance De Materia
La recirculación de balance de materia (RBM) es un proceso continuo, en el que una parte de la materia que se ha extraído de un sistema se vuelve a introducir en el mismo. Este proceso puede ser necesario para mantener una concentración de determinadas sustancias en el sistema, o para facilitar una reacción química que de otro modo sería difícil de llevar a cabo.La RBM se utiliza en una gran variedad de aplicaciones, desde el tratamiento de aguas residuales y el control de la calidad del aire, hasta la fabricación de productos químicos y el refinamiento de petróleo.
Por ejemplo, en el tratamiento de aguas residuales, la RBM se utiliza para extraer el dióxido de carbono del aire y volverlo a introducir en el agua. De esta forma, se mantiene una concentración constante de dióxido de carbono en el agua, lo que facilita la eliminación de este gas del aire. En el refinamiento de petróleo, la RBM se utiliza para extraer el azufre del petróleo crudo y volverlo a introducir en el mismo. De esta forma, se mantiene una concentración constante de azufre en el petróleo, lo que permite que este último sea más fácil de refinarse.
La RBM también se utiliza en la fabricación de productos químicos. Por ejemplo, en la fabricación de ácido sulfúrico, se utiliza la RBM para extraer el dióxido de azufre del aire y volverlo a introducir en el ácido sulfúrico. De esta forma, se mantiene una concentración constante de dióxido de azufre en el ácido, lo que permite que este último sea más fácil de fabricar.
En general, la RBM se utiliza cuando se necesita mantener una concentración constante de una sustancia en un sistema. La RBM también se utiliza cuando se necesita facilitar una reacción química que de otro modo sería difícil de llevar a cabo. En algunos casos, la RBM se utiliza para mejorar el rendimiento de un sistema. Por ejemplo, en el tratamiento de aguas residuales, la RBM se utiliza para extraer el dióxido de carbono del aire y volverlo a introducir en el agua. De esta forma, se mantiene una concentración constante de dióxido de carbono en el agua, lo que permite que este gas se elimine más fácilmente del aire.
Ventajas de la recirculación de balance de materia
La recirculación de balance de materia ofrece una serie de ventajas respecto a otros métodos de tratamiento de aguas residuales. En primer lugar, la RBM es un proceso continuo, lo que permite un control más preciso de la concentración de dióxido de carbono en el agua. En segundo lugar, la RBM es un proceso relativamente simple y económico. En tercer lugar, la RBM no requiere el uso de productos químicos. En cuarto lugar, la RBM es un proceso eficiente, ya que permite una recuperación del 90% del dióxido de carbono. En quinto lugar, la RBM es un proceso respetuoso con el medio ambiente, ya que no produce residuos químicos.
Desventajas de la recirculación de balance de materia
La recirculación de balance de materia presenta algunas desventajas respecto a otros métodos de tratamiento de aguas residuales. En primer lugar, la RBM requiere un equipamiento especializado, lo que aumenta el coste del proceso. En segundo lugar, la RBM no es adecuada para todos los tipos de aguas residuales. En tercer lugar, la RBM puede no ser eficaz en el control de la calidad del agua si no se lleva a cabo de forma adecuada. En cuarto lugar, la RBM puede no ser adecuada para todos los tipos de sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Problemas Resueltos con soluciones de Recirculacion De Balance De Materia
Hay muchos ejercicios resueltos de recirculación de balance de materia, pero aquí presentaremos solo unos cuantos. Estos ejemplos le ayudarán a comprender el concepto y podrá aplicarlo a otros problemas.
Ejemplo 1: Una mezcla de aire y vapor de agua contiene 10 kg de vapor de agua por cada kilogramo de aire seco. Si el aire se calienta a 100 ° C y el vapor de agua se condensa completamente, ¿cuánto aire quedará en la mezcla?
Solución:
Para resolver este problema, primero debemos saber la composición de la mezcla. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 10 kg de vapor de agua por cada kilogramo de aire seco. Esto significa que, si pesamos un kilogramo de la mezcla, 11 kg serán de vapor de agua y un kilogramo será de aire seco.
Ahora, si el aire se calienta a 100 ° C, esto significa que el vapor de agua se va a condensar. Cuando el vapor de agua se condensa, se convierte en líquido. Esto significa que, si pesamos un kilogramo de la mezcla después de que el aire se haya calentado, solo habrá un kilogramo de aire en la mezcla.
Ejemplo 2: Una mezcla de gases contiene 2 moles de nitrógeno por cada mol de oxígeno. Si el nitrógeno se quema completamente en una reacción con oxígeno, ¿cuál será la composición de los gases que quedarán en la mezcla?
Solución:
Para resolver este problema, debemos calcular la composición de la mezcla de gases después de que el nitrógeno se haya quemado. Para hacer esto, primero debemos saber la composición de la mezcla original. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 2 moles de nitrógeno por cada mol de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla, 3 moles serán de nitrógeno y un mol será de oxígeno.
Ahora, sabiendo esto, podemos calcular la composición de los gases que quedarán en la mezcla después de que el nitrógeno se haya quemado. En la reacción de combustión del nitrógeno, se forma dióxido de carbono y agua. Esto significa que, después de la reacción, la mezcla contendrá 1 mol de dióxido de carbono y 1 mol de agua por cada mol de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla después de la reacción, 2 moles serán de dióxido de carbono y un mol será de agua.
Ejemplo 3: Una mezcla de gases contiene 10 moles de nitrógeno y 20 moles de oxígeno. Si el nitrógeno se quema completamente en una reacción con oxígeno, ¿cuál será la composición de los gases que quedarán en la mezcla?
Solución:
Para resolver este problema, debemos calcular la composición de la mezcla de gases después de que el nitrógeno se haya quemado. Para hacer esto, primero debemos saber la composición de la mezcla original. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 10 moles de nitrógeno y 20 moles de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla, 11 moles serán de nitrógeno y un mol será de oxígeno.
Ahora, sabiendo esto, podemos calcular la composición de los gases que quedarán en la mezcla después de que el nitrógeno se haya quemado. En la reacción de combustión del nitrógeno, se forma dióxido de carbono y agua. Esto significa que, después de la reacción, la mezcla contendrá 1 mol de dióxido de carbono y 1 mol de agua por cada 2 moles de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla después de la reacción, habrá 0,5 moles de dióxido de carbono y 0,5 moles de agua.
Ejemplo 4: Una mezcla de gases contiene 5 moles de nitrógeno y 10 moles de oxígeno. Si el nitrógeno se quema completamente en una reacción con oxígeno, ¿cuántos moles de dióxido de carbono se formarán?
Solución:
Para resolver este problema, debemos calcular la cantidad de dióxido de carbono que se formará en la reacción. Para hacer esto, primero debemos saber la composición de la mezcla original. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 5 moles de nitrógeno y 10 moles de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla, 11 moles serán de nitrógeno y un mol será de oxígeno.
Ahora, sabiendo esto, podemos calcular la cantidad de dióxido de carbono que se formará en la reacción. En la reacción de combustión del nitrógeno, se forma dióxido de carbono y agua. Esto significa que, por cada mol de nitrógeno que se quema, se forma 1 mol de dióxido de carbono. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 5 moles de nitrógeno. Esto significa que, en la reacción, se formarán 5 moles de dióxido de carbono.
Ejemplo 5: Una mezcla de gases contiene 5 moles de nitrógeno y 10 moles de oxígeno. Si el nitrógeno se quema completamente en una reacción con oxígeno, ¿cuántos moles de agua se formarán?
Solución:
Para resolver este problema, debemos calcular la cantidad de agua que se formará en la reacción. Para hacer esto, primero debemos saber la composición de la mezcla original. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 5 moles de nitrógeno y 10 moles de oxígeno. Esto significa que, si pesamos un mol de la mezcla, 11 moles serán de nitrógeno y un mol será de oxígeno.
Ahora, sabiendo esto, podemos calcular la cantidad de agua que se formará en la reacción. En la reacción de combustión del nitrógeno, se forma dióxido de carbono y agua. Esto significa que, por cada mol de nitrógeno que se quema, se forma 1 mol de agua. En este ejemplo, se nos dice que la mezcla contiene 5 moles de nitrógeno. Esto significa que, en la reacción, se formarán 5 moles de agua.
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