problemas resueltos de balances de materia y energia. J.F. Izquierdo

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    06-Jan-2017

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  • PRESENTACIN DEL LIBRO

    INTRODUCCIN A LA INGENIERA QUMICA:

    PROBLEMAS RESUELTOS DE BALANCES DE

    MATERIA Y ENERGA

    I CONGRESO DE INNOVACIN DOCENTE EN INGENIERIA QUIMICA

    GRANADA 26-27 DE ENERO DE 2012

  • 19,5 cm

    24 cm

    1,8 cm

    ISBN:978-84-291-7185-3

  • LOS AUTORES

    Dr. ENRIQUE MARTNEZ DE LA OSSA

    (CU de I.Q. de la Universidad de Cdiz)

    Dr. JOS RODRIGUEZ MIRASOL

    (CU de I.Q. de la Universidad de Mlaga)

    Dra. MARA IZQUIERDO RAMONET

    (Investigadora Posdoctoral Marie Curie en

    el British Geological Survey de Nottingham)

    Dr. JOS FELIPE IZQUIERDO TORRES

    CU de I.Q. de la Universidad de Barcelona.

    Coordinador de la obra: felipeizquierdo@ub.edu

    Dr. JOS COSTA LPEZ

    (CE de I.Q. de la Universidad de Barcelona)

  • MOTIVACIN E INTENCIN DEL LIBRO

    - Uno de los motivos principales que nos ha impulsado a escribir este libro es que no

    se ha encontrado un texto de problemas resueltos que se ajuste al programa actual de

    Balances de materia y energa que se imparte en diferentes universidades espaolas.

    - En algunos casos, los estudiantes deben emplear varios libros de texto con

    nomenclaturas diferentes y formas diversas de explicar los conceptos.

    - Estudiar y practicar un programa con muchos conceptos nuevos en poco tiempo (un

    semestre) empleando varias fuentes bibliogrficas no es tarea fcil para un estudiante

    que est iniciando sus estudios universitarios.

    - La edicin de este libro de problemas ha de permitir a los estudiantes optimizar su

    tiempo de estudio y obtener un rendimiento satisfactorio en esta materia que, a su vez,

    es la base de muchas otras asignaturas de Ingeniera Qumica.

  • A QUIEN VA DESTINADO EL LIBRO?

    Este libro de problemas resueltos de balances de materia y energa, pretende

    ser una contribucin positiva, novedosa y didctica a la docencia en Ingeniera

    Qumica y, en particular, en la materia de Introduccin a la Ingeniera Qumica.

    Esperamos que muchos estudiantes de estudios superiores de Ingeniera

    Qumica, Qumica, Biotecnologa y de todas aquellas titulaciones cuyos

    estudios se basan en Ciencias y Tecnologa Qumicas puedan emplearlo para

    aprender esta materia fundamental en sus estudios.

  • NDICE ANALTICO

    1. BALANCE MACROSCPICO DE MATERIA

    Resumen de los fundamentos tericos del captulo:

    1.1. Expresin general del balance macroscpico de materia

    1.2. Grado de avance de un sistema qumico

    1.3. Concepto de velocidad de reaccin

    1.4. Conceptos de selectividad y de rendimiento de un reactante hacia diferentes productos

    1.5. Conceptos de diagrama de flujo, derivacin, recirculacin y purga

    1.6. Consideraciones metodolgicas sobre la resolucin de balances de materia

    20 problemas resueltos, de los cuales 6 corresponden a sistemas sin reaccin

    qumica, 7 en los que solamente hay una reaccin qumica en el sistema y 7 en los

    que hay ms de una reaccin qumica. Asimismo se plantean diagramas de flujo

    con derivacin, recirculacin y purga.

    Nomenclatura

    Bibliografa

  • 2. BALANCE MACROSCPICO DE ENERGA

    Resumen de los fundamentos tericos del captulo:

    2.1. Expresin general del balance macroscpico de energa

    2.2. Consideraciones metodolgicas en el planteamiento de balances de energa

    2.3. Modelo matemtico de intercambiadores de calor de doble tubo y de carcasa y tubos

    20 problemas resueltos, de los cuales 11 corresponden a sistemas con reaccin

    qumica, 3 combinan los balances de energa y los intercambiadores de calor y

    los 6 restantes son exclusivamente sobre intercambiadores de calor sin y con

    cambio de fase.

    Nomenclatura

    Bibliografa

    NDICE ANALTICO

  • 3. BALANCES DE MATERIA Y ENERGA APLICADOS A LOS REACTORES QUMICOS

    Resumen de los fundamentos tericos del captulo:

    3.1. Modelos de reactores de mezcla perfecta

    3.1.1. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo isotermo

    3.1.2. Modelo del reactor perfectamente agitado discontinuo adiabtico

    3.1.3. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario adiabtico

    3.1.4. Modelo del reactor perfectamente agitado estacionario no adiabtico

    3.2. Modelo matemtico del reactor tubular de flujo en pistn estacionario isotermo

    15 problemas resueltos, de los cuales 8 corresponden al modelo de mezcla

    perfecta, 2 al flujo en pistn y los 5 restantes son problemas de comparacin de

    ambos modelos de contacto.

    Nomenclatura

    Bibliografa

    NDICE ANALTICO

  • 4. BALANCE DE ENERGA MECNICA

    Resumen de los fundamentos tericos del captulo:

    4.1. Balance de Energa Mecnica

    4.2. Determinacin del factor de friccin y de las prdidas menores

    4.3. Rendimiento de una bomba

    15 problemas resueltos sobre la aplicacin del balance de energa mecnica a

    fluidos incompresibles.

    Nomenclatura

    Bibliografa

    4 captulos

    70 problemas resueltos con detalle

    293 pginas

    NDICE ANALTICO

  • PRIMERA EDICIN EN 1984

    LTIMA EDICIN EN 2008

    CONOCIMIENTOS TERICOS PREVIOS LIBRO DE PROBLEMAS RESUELTOS

    EDITORIAL REVERT

  • INTENCIONES DE FUTURO

    - No se ha incluido en esta edicin problemas resueltos sobre algunas

    operaciones unitarias, especialmente destilacin. Los autores no descartan

    incluirlos en futuras ediciones teniendo en cuenta que este tipo de operaciones

    unitarias resultan particularmente interesantes en el campo de la Ingeniera

    Qumica y de la Qumica pero an son demasiado especficas para un curso

    general.

    - Se pretende aumentar el nmero, la calidad y la diversidad de los problemas

    propuestos en futuras ediciones de este libro. Para ello queremos contar con las

    aportaciones y sugerencias de profesores y estudiantes sobre nuevos

    enunciados y su resolucin as como en la deteccin de erratas, errores y

    quizs algn que otro "horror, canalizadas hacia el coordinador de la obra:

    felipeizquierdo@ub.edu o bien a travs de la web de Editorial Revert:

    www.reverte.com donde ya se puede encontrar la fe de erratas del libro a fecha

    31 de diciembre de 2011.

    mailto:felipeizquierdo@ub.edumailto:felipeizquierdo@ub.edumailto:felipeizquierdo@ub.eduhttp://www.reverte.com/http://www.reverte.com/http://www.reverte.com/http://www.reverte.com/http://www.reverte.com/

  • AGRADECIMIENTOS

    - Los autores desean agradecer la labor realizada por aquellos profesores

    que han propuesto los enunciados de los problemas que figuran en este

    texto, sin sus ideas originales este libro no hubiera existido.

    - Este libro est dedicado a todos los profesores y a los estudiantes de

    Ingeniera Qumica, de Qumica, de Biotecnologa y de todas aquellas

    titulaciones cuyos estudios se basan en Ciencias y Tecnologa Qumicas.

    Ellos nos han motivado y para ellos ha sido escrito.

    MUCHAS GRACIAS POR SU

    ATENCIN!!