jueves, 20 de marzo de 2014

Concepto de Balance de Materia (IV)

La ecuación (3.1) se aplica a las primeras seis categorías. Por qué no a la número 7?
Porque la ecuación se basa en la conservación de la masa, y si los materiales que entran en cada término no tienen todos la misma densidad, o si hay efectos de mezcla, los volúmenes de los materiales no se podrán balancear. Pensemos en la disolución de un litro de alcohol en un litro de agua. Se obtienen dos litros de disolución?

Examinemos ahora el significado de los primeros tres términos de la ecuación (3.1).

(Aplazaremos la consideración de los términos de generación y consumo para la sección 3.4) En la ecuación (3.1) el término de acumulación se refiere a un cambio de masa o de moles (positivo o negativo) dentro del sistema respecto al tiempo, en tanto que la transferencia a través de las fronteras del sistema se refiere a las entradas y salidas del sistema.

Estudie la figura 3.3.
Por último, tenemos que considerar el periodo de tiempo al cual se aplica el balance. Si se formula para un instante de tiempo, la ecuación (3.1) es una ecuación diferencial. Consideremos, por ejemplo, el balance de masa de agua de la figura 3.4:
donde mH2O denota la masa de agua lo indica el subíndice, y mH2O  denota la velocidad de flujo másico del agua (masa/tiempo). Los problemas que se formulan como ecuaciones diferenciales respecto al tiempo representan  problemas de estado no estacionario (o transitorios) y se analizarán detalladamente en el capitulo 7. En contraste, en los problemas de estado estacionario los valores de las variables dentro del sistema no cambian con el tiempo, de modo que los términos de acumulación de las ecuaciones (3.1) y (3.2) son por definición cero.

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