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Cálculos de balances de materia

Cuando se recibe información sobre un proceso y se pide determinar algo sobre éste, es fundamental organizar los datos de manera conveniente para efectuar los cálculos subsecuentes. Lo más recomendable es dibujar el diagrama de flujo, representando las unidades del proceso y las entradas y salidas.

Cuando se emplea de manera adecuada, el diagrama de flujo del proceso ayuda a iniciar los cálculos de balance de materia. Por ello, deben anotarse los valores de cada una de las variables del proceso conocidas y los símbolos representativos de las variables desconocidas en las corrientes de entrada y salida. A partir de esto, el diagrama de flujo funciona como tablero de resultados para resolver el problema.

Algunas sugerencias para la resolución de problemas de este tipo son:

  1. Leer el problema y aclarar lo que se desea obtener.
  2. Realizar el diagrama de flujo del proceso rotulando con símbolos cada unidad.
  3. Agregar las corrientes de entrada y salida con sus composiciones.
  4. Escribir los valores y las unidades de todas las variables de las corrientes conocidas y signos algebraicos de las variables desconocidas junto con las unidades asociadas a ellas.
  5. Escoger una base de cálculo.
  6. Escribir los balances indicando el tipo de balance junto a cada ecuación. NO OLVIDAR los balances implícitos para las fracciones de masa o molares.
  7. Contar el número de balances independientes que es posible escribir; comprobando que es posible obtener una solución única. Si no es así, se deberá buscar más información.
  8. Resolver las ecuaciones. Cada cálculo debe hacerse sobre una base consistente.
  9. Verificar los resultados, sustituyéndolos en los balances de materia. Corroborar que las ecuaciones se satisfagan y que son razonables las soluciones.