INTRODUCCIÓN

En la ingeniería de procesos uno de los conceptos básicos es el proceso de balance de masa o materia. En sistemas biológicos la materia se conserva en todo momento. En Estadoestacionario, las masas que entran a un proceso se suman y se comparan con la masa total que abandona el sistema: el término balance implica que la masa que entra y la que sale debe ser la misma. Esencialmente , los balances de materia son procedimientos de contabilidad: la masa total que entra debe mantenerse al final del proceso, incluso si sufre calentamiento, mezcla, secado, fermentación, o cualquier otra operación (excepto reacción nuclear) dentro del sistema. Los balances de materia proporcionan una herramienta muy útil en el análisis de ingeniería. (Doran, 1998)

BALANCE DE MASA

Tipos de Balances de Masas

Para procesos continuos es normal recoger información sobre un determinado instante en el tiempo las cantidades de mas que entran y salen del sistema se especifican mediante caudales; por ejemplo , la melaza entra al sistema a una velocidad de 50lb/h mientras que el caldo de fermentación sale a una velocidad de 20lb/h , un balance de masa que se basa en las velocidades se denomina BALANCE DIEFERENCIAL.(Doran, 1998)

Para procesos discontinuos o de alimentación intermitente se emplea otro tipo de balance. La información sobre estos sistemas se recoge durante un periodo de tiempo y no en un determinado instante . Por ejemplo se añaden 100Kg de un sustrato en un reactor, despues de 3 días de incubación se recogen 45Kg de producto. Cada termino de la ecuación del balance de materia en este caso es una cantidad de masa, no una velocidad. Este tipo de balance se denomina BALANCE INTEGRAL.(Doran 1998)


Hipótesis de trabajo: No existe generación ni consumo de materia

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Volumen de Control

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Caso Particular: flujo permanente en tuberías
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Balance de energía en función de la energía mecánica

Es conveniente dejar el balance de energía en función de: trabajo, energía cinética, energía potencial y el trabajo realizado por el fluido al atravesar el volumen de control (PV). De esta manera, por ejemplo para el caso de un fluido incompresible cuyo fluyo se da por una cañería, el balance de energía, en estado estacionario es:

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El balance anterior proviene de integrar la ecuación de energía total en la sección de la cañería, es decir,
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EJERCICIO DE APLICACIÓN

MUESTRA LA MANERA DE CALCULAR ALGUNAS FORMAS DE ENERGÍA