Taller 1 ¿Cuánto marca el manómetro después de la reacción?

1. Taller N°3.

1. Un balón de 15 L posee O2 e H2 a una temperatura de 200°C. El manómetro marca 15 psi y se conoce la relación: m O2/m H2 = 1.2

Posteriormente se produce una chispa en el interior del balón, reacciona todo el reactivo limitante y se eleva la temperatura a 300°C.

Calcular:

1. % en exceso del reactivo en exceso
2. ¿Cuánto marca el manómetro después de la reacción?

2. Un tanque de almacenamiento que contiene aceite (s=0,92) tiene 10m de altura y 16m de diámetro. El tanque está cerrado, pera la cantidad de aceite que contiene puede determinarse a partir de la presión manométrica en el fondo. Un manómetro conectado a la parte inferior del tanque se calibra manteniendo la parte superior de tanque abierta a la atmósfera.

a) ¿Qué altura de aceite daría una lectura manométrica de 68 KPa?

b) ¿Cuál sería la masa de aceite en el tanque correspondiente a esa altura?

3. El número de Reynolds es una cantidad adimensional que aparece con frecuencia en el análisis del flujo de fluidos.  Para el flujo en tuberías se define como:

Re = D.v.ρ/μ ; donde

D es el diámetro de la tubería

v es la velocidad del fluido

ρ es la densidad del fluido

μ es la viscosidad del fluido

Para un sistema en particular:

D = 4 cm;  v = 10 pies/s;  ρ = 0.7 g/cm3, μ = 0.18 cp

Calcular el número de Reynolds.

4. Una planta productora de puré de tomate (densidad = 1,5 kg/L) procesa 1,5 toneladas/h de tomate, con un aprovechamiento de 85% en peso (el restante 15% corresponde a la piel y a las semillas del tomate). El plan de trabajo de la planta es de dos turnos de 8 horas cada uno y 5 días laborales a la semana. El producto final se envasa en recipientes de 8 cm de diámetro y 12 cm de altura, y se llena a 90% de su capacidad, una vez enlatado, el producto debe pasteurizarse a una temperatura entre 90 °C y 92 °C. Determine:  

1. ¿Qué cantidad en masa de puré de tomate se obtendrá en una semana de trabajo?
2. ¿Cuántos envases se requerirán para envasar el producto obtenido en un mes, considere cuatro semanas por mes?
3.  ¿Qué cantidad de desperdicio se genera en un día de trabajo?
4.   El laboratorio de control de calidad reporta que el equipo de pasteurización se halla trabajando a una temperatura de 205°F. Demuestre si cubre la especificación deseada y qué haría usted en caso de algún error.

5. Un limpiador de tuberías contiene 5 lb de agua y 6 lb de hidróxido de sodio (NaOH). Determine:

a) ¿Cuál es la composición  de la mezcla en % en peso?

b) Si se tienen en bodega 17850 kg de NaOH, ¿qué cantidad de limpiador podría elaborarse y cuánta agua se requeriría?

c) ¿Cuántos recipientes de un galón podrán llenarse al 90% de su capacidad si la densidad de la solución de NaOH es 1,25 g/cm3?

6. El óxido nítrico (NO) es producido por la oxidación del amoniaco (NH3) con oxígeno, según la siguiente reacción:

                4 NH3  +   5  O2  →  4NO  +  6H2O

A un reactor se alimentan ambos reactivos para obtener óxido nítrico, pero simultáneamente se produce la reacción:

                4 NH3  +  3 O2  →  2N2  +  6H2O

Los productos de ambas reacciones y los reactivos no consumidos dejan el reactor y van a un tanque separador. Por la parte superior del tanque se separa todo el agua y el 85 % del óxido nítrico producido. Por la parte inferior del tanque se retiran 100 kg/ h de un flujo cuya composición es de 2,2 % de oxígeno; 2,4 % de NO y 95,4 % de nitrógeno, todos porcentajes en peso. Calcular:

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