BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA EN HOJA DE CÁLCULO

LABORATORIO N° 01[pic 1]

“BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA EN HOJA DE CÁLCULO”

CARRERA                : TECNOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN  

CICLO                        : V

SECCIÓN                : “E”

DOCENTE                : ING. POLO FUENTES, MARCO A. 

CURSO                        : OPERACIONES INDUSTRIALES. 

ALUMNO                 : Graus Neceosup, Luis.

: LLacsahuache Cruz, Joel Jeremías.

: López Medina, Misael Américo.     

FECHA DE ENTREGA        : 18/04/17

TRUJILLO – PERÚ

2017 - I

LABORATORIO N° 1

BALANCE DE MATERIA

Y

ENERGÍA EN HOJA DE

CÁLCULO[pic 2]

1. OBJETIVO:

• Aplicar el balance de materia y energía en procesos industriales con el empleo de hojas de cálculo.  

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1. INTRODUCCIÓN:

Una hoja de cálculo es un programa que muestra un formato de tabla, una matriz de celdas identificadas por una letra para cada columna (vertical) y por un número para cada fila (horizontal). Las dimensiones de las celdas son variables y pueden contener: números, letras o almacenar fórmulas matemáticas y mostrar su resultado numérico. Las hojas de cálculo también permiten visualizar la información en forma gráfica y realizar secuencias de operaciones donde los datos pueden ser cambiados o estar enlazados a otros.  

Las hojas de cálculo alcanzaron difusión en la década de los ochenta con el desarrollo de las computadoras personales y fueron empleadas principalmente en temas de economía. Paralelamente algunos científicos comenzaron a usar algunos programas, como el VisiCalc o Lotus, en sus cálculos y en la ejecución de modelos matemáticos. Hoy el software más difundido es el Excel.  

Dentro de la línea de aplicar la hoja de cálculo a la resolución de problemas típicos de ingeniería, se consideran ventajas como:  

1. La facilidad de disponer de hojas de cálculo.

1. Lo difundido de su manejo; la mayoría de estudiantes se han familiarizado con la hoja de cálculo desde los colegios.
2. El hecho de no tratarse de “cajas negras” en las que se introducen unos datos y se obtienen unos resultados, sino implicar una cierta programación que exige manejo del estudiante de los modelos utilizados y su conocimiento profundo.

1. La facilidad de cambiar situaciones, léase variables o constante del problema con inmediata respuesta.
2. La facilidad de la representación gráfica también con respuesta inmediata a los cambios en los datos.

1. La persistencia de los datos y procedimientos en la pantalla, lo que no ocurre por ejemplo en una calculadora, facilitando el repaso y la detección de errores.

1. BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA:

Los balances de materia y energía, y en general de propiedades extensivas de un sistema se resuelve de modo genético considerando que en todo sistema y respecto a la propiedad que interesa existe una entrada, una salida, una generación y una acumulación. Un balance aplicado a todo el sistema, o a una parte del mismo, como es bien conocido, conduce a ecuaciones del tipo:  

S = E + G – A

Donde S es la cantidad de salida, E es la entrada, G es la que se genera en el propio sistema (positivo si se refiere a generación de productos y negativo si se refiere al consumo de reactivos), y A es la acumulación en el sistema. Obviamente en un sistema sin reacción química G = 0.  

Los sistemas pueden trabajar en régimen estacionario, en este caso A = 0, o transitorio y en este caso A ≠ 0.  

En los problemas en régimen estacionario se debe establecer los balances correspondientes que conduzcan al planteamiento de un conjunto de ecuaciones lineales independientes cuya solución resuelve el problema.  

Evidentemente la hoja no ayuda demasiado en esta primera fase, pero sí es útil para la resolución de sistemas de ecuaciones.  

El método recomendable es el método de la matriz inversa. Para ello, una vez escritas las ecuaciones necesarias, en general lineales, se escribe el sistema en forma matricial.

1. EQUIPOS Y MATERIALES:

• Hoja de cálculo (Microsoft Excel).
• Computadora.
• Módulo de laboratorio.  

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Fig. N° 01 Microsoft Excel                                                       Fig. N° 02 Computadora

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                                         Fig. N° 03 Módulo de laboratorio

1. DESARROLLO ACTIVIDAD PRÁCTICA

1. Calcular cuánta alfalfa, con un 80% de humedad, se debe alimentar a un secadero para producir 5 000 kg/h de alfalfa deshidratada, con un 5% de humedad.

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1. ¿Cuánto azúcar debe añadirse a 1 000 kg de zumo de naranja para incrementar su concentración desde 8 hasta 12% de sólidos solubles?[pic 8]

1. Una columna de destilación se alimenta con una mezcla que contiene 28% en peso de pentano y 72% de hexano. El pentano se halla en el destilado en un 52% en peso y en las colas en solo 5%, también en peso. ¿Cuál es el porcentaje de recuperación alcanzado en el producto de cabeza?

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1. CONCLUSIONES:

• Se logró aplicar el balance de materia y energía en procesos industriales con el empleo de hojas de cálculo.  

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