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8/18/2019 Introducción a los calculos en ing. química
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Ingeniería Química
Unidad I.
Introducción a los cálculos deIngeniería Química
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICERRECTORADO BARQUISIMETODEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
Clase Nº1
Autor: Prof. Ing. Juan E. Rodríguez C
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Unidad I: INTRODUCCIÓN A LOSCALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
ÍNDICE
Dimensiones y Unidades
Clasificación de las Unidades
Múltiples y Submúltiplos
Conversión de unidades
Fuerza y peso
Consistencia dimensional al transformar ecuaciones
Proceso
Variables extensivas e intensivas
Masa
Volumen
Mol
Variables de un Proceso Químico
Ejercicios propuesto para esta clase
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Unidad I: INTRODUCCIÓN A LOSCALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
1.1.- DIMENSIONES y UNIDADES
Dimensión: Es una propiedad que se puede medir, como la longitud, el tiempo, la
masa o la temperatura.
Unidad: Es la manera de expresar la dimensión en forma cuantitativa, como los
centímetros para la longitud o el segundo para el tiempo, entre otras.
Clasificación de las unidades
Unidades Básicas:
Sirven de base para el sistema de unidades. Ejemplos: longitud (m), masa (Kg), tiempo (s),
temperatura (K) y otras.
Unidades Derivadas:
Se obtienen por:Unidades Compuestas: Producto o división de unidades básicas, (m3, pie/s2 , entre otras).
Definidas: Como equivalentes de unidades derivadas, (1 Nw=Kg.m/s2 ó 1 watt = 1 Joule/s).
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Múltiplos:
Múltiplos o fracciones de unidades básicas o derivadas, (K g, mg, M N y otras)
Existen dos grandes sistemas de unidades:El Sistema Internacional (S.I) y el Sistema Anglosajón.
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
Factor Prefijo Símbolo Factor Prefijo Símbolo
1024 Yotta Y 10-1 deci d
1021 Zeta Z 10-2 centi c
1018 Exa E 10-3 mili m
1015 Peta P 10-6 micro μ
1012 Tera T 10-9 nano n
109 Giga G 10-12 pico p
106 Mega M 10-15 femto f 103 Kilo K 10-18 atto a
102 Hecto H 10-21 zepto z
10
1
Deca da 10
-24
yocto y
Tabla de múltiplos y submúltiplos
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
El PESO es la fuerza que ejerce la tierra sobre un cuerpo.
c g
g m P *
Donde: P =Peso, m =masa y g =gravedad
g = 9,8066 m/s2 g/gc = 9,8066 N/Kg
g = 32,174 pie/s2 g/gc = 1 Lbf/Lbm
Mientras la MASA es la cantidad de materia que tiene un cuerpo y es un valor constante independientemente de donde se encuentre éste.
Sistema
DimensiónS.I MKS CGS Inglés
Fuerza (PESO) N dina lbf
MASA kg kg g lbm
NO OLVIDAR:
•Podemos sumar, restar o igualar las mismas unidades, pero no unidades distintas.
•Siempre trabaje con las unidades junto con los números en sus cálculos.
•
Los ingenieros deben ser capaces de realizar cálculos empleando unidades tanto del S.Icomo del sistema estadounidense de ingeniería.
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA1.5.- PROCESO
Físico Químico
Operaciónque
involucra
Cambio
PROCESO
Ejemplos de
cambios físicos en
la industria?
Ejemplos de
cambios químicos
en la industria?
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
En la industria química, se debe tener estricto control sobre la cantidad de materia que se maneja
en los procesos, este control se lleva a cabo midiendo gastos, o sea, la cantidad de materia que
pasa por un punto o que se procesa por unidad de tiempo.
VARIABLES
Extensivas (dependen de la cant.)
•
Masa• Volumen
• Moles (Cantidad de Materia)
• Velocidad de Flujo
• Entre otras
Intensivas (No dependen de la cant.)
•
Densidad• Volumen Específico
• Composición ó Concentración
• Temperatura
• Presión
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VARIABLES DE PROCESOSINTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
Recordemos los conceptos de algunas variables
Masa: Cantidad de materia que tiene un cuerpo, es siempre la mismaindependientemente de las condiciones en las que éste se encuentre.
Volumen: Espacio ocupado por un cuerpo, cambia al variar las condiciones de
temperatura y presión a la cual se encuentra sometido el material, principalmente siéste se encuentra en estado gaseoso.
Mol: Es la cantidad de materia que contiene 6,022 x 1023 partículas elementales (ya
sea átomos, moléculas, iones, partículas subatómicas, etcétera). Por eso, cuando un
químico utiliza el término mol, debe dejar en claro si es:
1 mol de Entidades
Átomos de Cobre (Cu) 6,022.1023 átomos de Cu
Molécula de Nitrógeno (N2) 6,022.1023 moléculas de N2
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INTRODUCCIÓN A LOS CALCULOS DE INGENIERÍA QUÍMICA
Lo que debe haberse aprendido en esta clase
Haber repasado conocimientos básicos relativos a las unidades y las dimensiones
Haber repasado conocimientos básicos relativos a masa, volumen y mol
Haber aprendido a identificar unidades en ecuaciones
Haber aprendido a transformar ecuaciones bajo el concepto de homogeneidad dimensional
Ejercicios propuesto para esta clase:
Introducción a los cálculos en Ing. QuímicaHimmelblau (6º Edición) Felder (2º Edición)
CAP Problemas CAP Problemas
Consistencia y Homogeneidad Dimensional 11-4, 6-10, 14, 15,
19, 20, 23-272 14-21
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