Etapa5- Balance De Energia.docx

.BALANCE MASICO Y ENERGETICO EN PROBLEMATICAS AMBIENTALES

Presentado a: LUISA FERNANDA URIBE

Entregado por: MAIRA CAMILA BARRERA SOTO Código: 1057589061 ANA MILENA UNIVIO Código: 10535854293 JULIAN LEONARDO RINCON Código: 1053585555

Grupo: 358081_109

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECURIAS, Y DEL MEDIO AMBIENTE 12/12/18 SOGAMOSO

1. Definir los siguientes conceptos: -

Energía Calor de vaporización. Entalpía. Trabajo Balance de energía

2. En el rango de 0° a 98°C el alcohol etílico tiene un calor específico de 0,68 cal/g°C; determine la cantidad de calor requerida para calentar un litro de 10° a 48°C, siendo su peso específico 0,67.

3. Determine el calor generado al combustir en condiciones normales y en cantidades estequimétricas 1 mol de CO. Ana Milena Univio Código: 10535854293

4. Un hervidor de agua tipo domestico puede servir como termómetro. En el hervidor Magefesa de 2200 W del profesor Figueroa, 1.5 litros de agua de la llave se demoraron 3 minutos 50 segundos en hervir. Calcule la temperatura del agua de la llave en ese momento. Asuma que el procedimiento no presenta perdidas de calor.

5. En el proceso de optimización de una planta cementera, se pretende mitigar las emisiones de CO2 utilizando proceso de biorremediación mediante el secuestro de CO2 por microorganismos, sin embargo se requiere enfriar el CO2, puesto que sale de la chimenea a 200 °C y esta temperatura es perjudicial para los microorganismos fotosintéticos, si la máxima temperatura tolerable por los microorganismos es de 30°C, cuanto calor se le debe retirar a 1 gramo de CO2 para que pueda ser aprovechado en el proceso de biorremediación:

6. Se alimenta agua a 25°C a un tanque abierto calentado a una velocidad de 10kg.h-1. El agua en estado líquido abandona el tanque a 88°C a una velocidad de 9 kg.h-1 y el resto, 1 kg.h-1, se pierde en forma de vapor de agua. En estado estacionario, ¿cuál es la velocidad de entrada de calor al sistema?

7. En el proceso de recuperación del ácido glucónico, el caldo de fermentación concentrado, con un contenido del 20% en peso de ácido glucónico, se enfría en un cambiador de calor como paso previo a su cristalización. Para ello deben enfriarse hasta 6°C, 2000 kg.h-1 de líquido a 90°C que procede de un evaporador. El enfriamiento se alcanza intercambiando calor con 2700 kg.h-1 de agua que se encuentra inicialmente a 2°C. si la temperatura final del agua de refrigeración es de 50°C, ¿cuál es la velocidad de pérdida de calor de la disolución de ácido

glucónico hacia los alrededores? Supóngase que la capacidad calorífica del ácido glucónico es 0,35 cal.g-1 °C-1.

8. El ácido fumárico se produce a partir del ácido málico utilizando una enzima, fumarasa. Calcular el calor estándar de reacción para la siguiente transformación enzimática: 𝐶4𝐻605 → 𝐶4𝐻4𝑂4 + 𝐻20 (ácido málico)

(ácido fumárico)

9. El ácido cítrico se fabrica utilizando un cultivo sumergido de Aspergillus niger en un reactor discontinuo que opera a 30°C. en un periodo de dos días se comsumen 2500kg de glucosa y 860 kg de oxígeno y se producen 1500kg de ácido cítrico, 500 kg de biomasa y otros productos. Como fuente de nitrógeno se utiliza amoniaco. La potencia suministrada para la agitación mecánica del caldo es aproximadamente 15kW. En dicho periodo se evaporan aproximadamente 100 kg de agua. Calcular la refrigeración que se necesita.

10. Un material en reposo con masa 1kg y calor específico 0.8cal/g°C cae en el vacío y al chocar contra una superficie sólida eleva su temperatura 1°C. a. ¿De qué altura cayó el material? b. ¿Qué velocidad alcanzó el material justo antes de chocar?

BIBLIOGRAFIA Concepto de energía (web) Recuperado el (08/11/18) de https://conceptodefinicion.de/energia/ Energía solar (web) Recuperado el (08/11/18) de https://solarenergia.net/definiciones/entalpia.html Balance de materia y energía (pdf) Recuperado el (08/11/18) de http://www.frlp.utn.edu.ar/materias/integracion3/UT3_Balance_de_materia_y_energia.pdf