UNIVERSIDAD TECNOLOGICA

EQUINOCCIAL

Campus Arturo Ruíz Mora Sto. Dgo

Carrera Ingeniería Ambiental Y Manejo De Riesgos Naturales

TEMA: Tarea 1

Alumnos: René Mendoza Mejía

Docente:Ing. Judit González

Catedra:Optimización de Procesos

Fecha De Entrega:10 mayo de 2015

1. Una mezcla gaseosa tiene una composición que se indica a continuación: CH4 65% C2H6 15% C3H8 20% a) ¿Cuál es el porcentaje peso de cada constituyente?

b) ¿Cuál es el peso molecular promedio de la mezcla?

Nota: los pesos atómicos: H=1, C=12, N=14

Base de calculo 100 gramos.

Compuesto peso g/mol masa g. % masaCH4 65 16 1040 44%C2H6 15 30 450 19%C3 H8 20 44 880 37%totales 100 90 2370

23.7masa total g/mol

2. Si el aire está compuesto por un 77% en peso de nitrógeno y un 23% de oxigeno

Calcular:

a) Su peso molecular promedio

b) La fracción molar del oxigeno

c) La concentración de oxigeno en kmol/m3 y en kg/m3 si la presión total es de 1,5 atm y temp 25oC Base de calculo 100 gramos.

Compuesto PM g/mol MolesO2 0,77 28 0,0275N2 0,23 32 0,00821totales 100 50 0,035

a. P eso M .= 1 Kg0,035 mol

=28,57 kg ./mol

b. n O2= 77 g /mol

28 g .=2,75 mol .

n N2= 23 g /mol

32 g .=0,71 mol .

.mol

ar O2= 2,75n2,75 n+0,7 n

=0,79

c. Pv=nRT v=nRTP

v=1,6 kmol

8,31 kjkmol

298 k °

151,98 kp=2,60 x 10−4

3. Se conectan un medidor y un manómetro a un recipiente de gas para medir su presión. Si la lectura en el medidor es 80 kPa, determine la distancia entre los dos niveles de fluido del manómetro si éste es a) mercurio (ρ = 13 600 kg/m3) o b) agua (ρ = 1 000 kg/m3).

p = d * h . h = p / d

80 kPa = 80000 newton /m2 ,  p = 80000 / 9,8 = 8163,3 Kg /m2. 

a) la altura en caso del mercurio (Hg) h = (8163,3 kg/m2) / 13600 kg/m3) = 0,60 m.

b) en el caso del agua h = (8163,3 kg/m2) / 1000 kg/m3) = 8,16 m.

pf = d* h + pa pf - pa = d* h = 115000 N /m2 - 92000 N /m2 = 23000 N /m2 

23000 N /m2 = 2346,9 kg /m2 

La altura h de la columna de agua es: h = (2346,9 kg /m2) / 1000 kg /m3 = 2,346 metro

4. La presión de vacío de un condensador está dada como 80 kPa. Si la presión atmosférica es de 98 kPa, ¿cuál es la presión manométrica y la presión absoluta en kPa, kN/m2, lbf/pulg2, psi y mm Hg?

Presión manométrica= 80 kPa

Presión atmosférica = 98 kPa

Presión absoluta = Pat- Pmn = 98kPa-80KPa= 18KPa

kPa KN/m2 Lbf/pulg2 psi mmHg18 1835,49 2,61 2,61 135,01

5. A un sistema de decantación de fangos en una depuradora entra un caudal de 15 m3de agua por hora, con un 2% en sólidos. En el decantador se separan dos corrientes, una de fangos (F) con un 10% en sólidos, y otra de agua clarificada (C), con solo un 0,2% de sólidos. Determinar el caudal de salida de agua clarificada (todos los porcentajes son en v/v).

Base = 1 hora

Bt= Q= C+C

BP soluto XQ = XC + XF

0,02(15) = 0,002 + 0,1

0,3 = 0,002 (15- f) + 0,1F

0,3 = 0,03 – 0,002F + 0,1F

0,3-0,03=0,03F

F= 2,755m3

6. Se tiene un sistema de ablandamiento de aguas formado por una columna de cambio catiónico de 1 m3 de capacidad de cambio 40g/L. Si se quiere tratar un caudal de 1 m3/h de un agua dura con 150 ppm de calcio ¿cada cuanto tiempo habrá que regenerar la columna?

BASE DE CÁLCULO: volumen de columna

t=VQ

=

CaretenidoCa disol

Q=

40150

1=267 h