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Taller de conceptos básicos en Ingeniería Química Jueves 19 de Marzo 2015. Fecha de entrega: miércoles 25 de marzo de 2015. Prof. Víctor Gabriel Baldovino Medrano 1. Empleando solamente los factores 1 ft 12 in., 1 in. 2.54 cm y 1 L = 1000 cm 3 , determine el número de litros (L) contenidos en un 1 ft 3 . 2. Sabiendo que 1 lb 454 g y 1 ton 2000 lb, calcule la cantidad de toneladas (ton) en 1000 kg. 3. La densidad siempre se expresa en masa por unidad de volumen. Si un líquido orgánico tiene una densidad de 0.9 g/cm 3 y 1 ft 3 7.481 gal, ¿cuántos pies cúbicos se requieren para almacenar 1000 lb del líquido?, ¿cuántos galones? 4. La gravedad específica es la relación entre la densidad de una substancia y la de una substancia que se usa como referencia. Se trata de un número adimensional. Debido a que la densidad cambia con la temperatura, la temperatura de ambas substancias debe conocerse a la hora de determinar un valor de gravedad específica. Normalmente, se emplea la densidad del agua a 4°C: 1.0000000 g/cm 3 como referencia para el cálculo de la gravedad específica. La densidad del benceno a 15°C es 0.7896 g/cm 3 ; ¿Cuál es su gravedad específica referida al agua a 4°C? ¿Cuál es la densidad de un líquido a 30°C cuya gravedad específica a 30°C y relativa al agua a 4°C es 1.2061? Responder en g/cm 3 y lb/ft 3 . 5. Convierta una velocidad de 60 millas/h a m/s 6. Convierta una aceleración de 10 ft/s 2 a millas/h 2 7. Convierta un flujo de 1 L/h a gal/min 8. Convierta un flux másico de 10 lb/(ft 2 )×min a kg/(m 2 )×s 9. Con excepción de formas especiales, toda ecuación debe ser dimensionalmente consistente; i.e. cada término debe tener las mismas dimensiones que los otros. En ocasiones, la densidad () puede expresarse en función de la temperatura así: Si y se expresan en kg/mm 3 y T en °R, ¿cuáles serían las unidades de A? 10. Para el flujo de fluidos, se define el número de Reynolds (adimensional) como: Re = (Dv/ Donde, D = diámetro (m); v = velocidad (m/s); = densidad (kg/m 3 ) y = viscosidad. ¿Cuáles son las unidades de viscosidad?, ¿cuáles serían sus unidades en Sistema Inglés? 11. Un operador de una planta química tiene instrucciones de vigilar que se añada una sal de manera continua a una corriente de solvente libre de sal a una velocidad tal que la mezcla resultante tenga un 20 % p/p de la sal. (i) Si la composición de la mezcla resultante (%p/p) es el doble del valor deseado, ¿cuál es la relación entre la cantidad de sal que el operario ha debido añadir a aquella que añadió? (ii) Si el operador usó el doble de la sal que debía, ¿cuál sería la concentración de sal en la corriente mezclada? 12. Una solución contiene 25 %p/p de sal en agua. (i) Exprese esta composición en lb de sal/ld de agua, g de sal/g agua, g agua/g sal y %p/p de

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Taller de conceptos bsicos en Ingeniera QumicaJueves 19 de Marzo 2015. Fecha de entrega: mircoles 25 de marzo de 2015.Prof. Vctor Gabriel Baldovino Medrano

1. Empleando solamente los factores 1 ft 12 in., 1 in. 2.54 cm y 1 L = 1000 cm3, determine el nmero de litros (L) contenidos en un 1 ft3.2. Sabiendo que 1 lb 454 g y 1 ton 2000 lb, calcule la cantidad de toneladas (ton) en 1000 kg.3. La densidad siempre se expresa en masa por unidad de volumen. Si un lquido orgnico tiene una densidad de 0.9 g/cm3 y 1 ft3 7.481 gal, cuntos pies cbicos se requieren para almacenar 1000 lb del lquido?, cuntos galones?4. La gravedad especfica es la relacin entre la densidad de una substancia y la de una substancia que se usa como referencia. Se trata de un nmero adimensional. Debido a que la densidad cambia con la temperatura, la temperatura de ambas substancias debe conocerse a la hora de determinar un valor de gravedad especfica. Normalmente, se emplea la densidad del agua a 4C: 1.0000000 g/cm3 como referencia para el clculo de la gravedad especfica. La densidad del benceno a 15C es 0.7896 g/cm3; Cul es su gravedad especfica referida al agua a 4C? Cul es la densidad de un lquido a 30C cuya gravedad especfica a 30C y relativa al agua a 4C es 1.2061? Responder en g/cm3 y lb/ft3.5. Convierta una velocidad de 60 millas/h a m/s6. Convierta una aceleracin de 10 ft/s2 a millas/h27. Convierta un flujo de 1 L/h a gal/min8. Convierta un flux msico de 10 lb/(ft2)min a kg/(m2)s9. Con excepcin de formas especiales, toda ecuacin debe ser dimensionalmente consistente; i.e. cada trmino debe tener las mismas dimensiones que los otros. En ocasiones, la densidad () puede expresarse en funcin de la temperatura as:Si y se expresan en kg/mm3 y T en R, cules seran las unidades de A?10. Para el flujo de fluidos, se define el nmero de Reynolds (adimensional) como:Re = (Dv/Donde, D = dimetro (m); v = velocidad (m/s); = densidad (kg/m3) y = viscosidad. Cules son las unidades de viscosidad?, cules seran sus unidades en Sistema Ingls?11. Un operador de una planta qumica tiene instrucciones de vigilar que se aada una sal de manera continua a una corriente de solvente libre de sal a una velocidad tal que la mezcla resultante tenga un 20 % p/p de la sal. (i) Si la composicin de la mezcla resultante (%p/p) es el doble del valor deseado, cul es la relacin entre la cantidad de sal que el operario ha debido aadir a aquella que aadi? (ii) Si el operador us el doble de la sal que deba, cul sera la concentracin de sal en la corriente mezclada?12. Una solucin contiene 25 %p/p de sal en agua. (i) Exprese esta composicin en lb de sal/ld de agua, g de sal/g agua, g agua/g sal y %p/p de agua. (ii) Cul sera la composicin, en %p/p de sal, si 40% del agua originalmente presente en la solucin se evapora? (iii) Cul sera la composicin si una cantidad de agua correspondiente al 40% del peso original de la solucin se evapora? (iv) Cunta agua debe evaporarse a partir de 100 g de solucin para que la concentracin final de agua del 40% p/p?13. Se desean preparar 125 g de una solucin que contenga 18.5% p/p de sal. Se dispone de dos soluciones; una conteniendo 10% p/p de sal y la otra 50% p/p de sal. Cuntos g de cada solucin se requieren para preparar la solucin deseada?14. Dos muestras idnticas de carbn hmedo son dadas a dos analistas. El uno reporta el siguiente anlisis: % p/p: 75% C, 4% H, 8% O, 2% N, 1% S, y 10% cenizas. El otro seca la muestra antes del anlisis y determina una prdida de peso del 7% debida a la humedad. Hecho esto, procede a reportar sus resultados en base seca (i.e. considerando el secado) tambin usando % p/p. Cmo sera el anlisis reportado por este segundo analista? (Considere que el oxgeno y el hidrgeno se combinan en el agua con una proporcin msica de 1:8).