Variables de proceso.

Introducción a la ingeniería química/de proceso.

Clase 10 - Martes 23 de septiembre de 2025.

Temperatura.

Temperatura.

Temperatura.

Ley cero de la termodinámica

Si dos objetos se encuentran en equilibrio térmico con un tercero, deben estar en equilibrio térmico entre sí.

Si \(T_A=T_C\) y \(T_B=T_C\), entonces \(T_A=T_B\).

Temperatura: escalas relativas.

Temperatura: ley de Charles.

Temperatura: punto triple del agua.

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Temperatura: escala del gas ideal.

\[ \frac{T_1}{T_2}=\frac{V_1}{V_2} \\ \frac{T_1}{T_2}=\frac{P_1}{P_2} \]

Temperatura: significado físico.

\[ PV=\frac{2}{3}N E_{tr} \]

Por lo tanto: \[ E_{tr}=\frac{3n}{2N} RT \]

Temperatura: conversiones.

\[ T(K)=T(ºC)+273.15 \\ T(ºF)=\frac{9}{5}T(ºC)+32 \\ T(ºR)=T(ºF)+459.67 \]

Temperatura: ITS-90.

Temperatura: otros instrumentos.

  • Termómetros de resistencia.

Temperatura: otros instrumentos.

Termistor

Termocuplas

Temperatura: medidores infrarojos.

Presión.

Presión: significado físico.

\[ P=\frac{F}{A} \]

Presión: unidades.

\(101 325 Pa \equiv 14.7 PSI \equiv 1 atm \equiv 760 mm Hg \equiv 407.189 in H_2 O\)

Intermedio: densidad.

Densidad y conceptos asociados.

  • Densidad.
  • Gravedad específica.
  • Peso específico.
  • Volumen específico y volumen molar.

Presión: medición.

Presión absoluta: medida contra un vacío total.

Presión manométrica: medida contra una presión conocida.

Presión atmosférica: presión que ejerce el aire de la atmósfera.

\[ P_{abs}=P_g + P_{atm} \]

Presión: medición.

Presión: medición.

Presión: medición.

Presión: medición.

Flujos.

Flujo: tipos.

\[ \dot{Q}=v A\\ \dot{M}=\dot{Q} \rho \\ \dot{n}=\frac{\dot{M}}{w} \]

Flujo: medición.

Medidores diferenciales: relacionan el flujo con la caída de presión en una variación provocada en el fllujo. \[ Q=k\sqrt{\Delta P} \]

Flujo: medición.

Rotámetros: instrumentos que equilibran el peso de un objeto, la fuerza de flotación y la resistencia del fluido en un conducto de área variable.

Nivel.

Nivel: medición.

Concentración.

Concentración: medición.

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Concentración: medición.

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Concentración: medición.

  • Refractometría.
  • Titulación.
  • pH.
  • Densidad.
  • Etc

Concentración: el mol.

\(1 mol \equiv 6.022 \times 10^{23}\) unidades \(\equiv\) masa atómica expresada en gramos.

Cantidad de sustancia que contiene tantas unidades como átomos en 12 gramos de carbono-12.

\[ n=\frac{m}{w} \]

Concentración: el mol - ejercicios.

  1. ¿A cuántos gramos equivalen 15 moles de:

    • Helio.
    • Agua.

  2. Se descomponen 13 libras de carbonato de calcio en óxido de calcio y dióxido de carbono. ¿Cuántas libras de dióxido de carbono se producen?

Concentración: expresiones de concentración.

\[ \% \frac{m}{m}=\frac{m_{sto}}{m_{sln}}\times 100 \\ \% \frac{m}{v}=\frac{m_{sto}}{V_{sln}}\times 100 \\ \% \frac{v}{m}=\frac{V_{sto}}{m_{sln}}\times 100 \\ \% \frac{v}{v}=\frac{V_{sto}}{V_{sln}}\times 100 \]

Concentración: expresiones de concentración.

\[ ppm=\frac{mg_{sto}}{kg_{sln}} \\ ppm=\frac{mg_{sto}}{L_{sln}} \\ ppb=\frac{\mu g_{sto}}{kg_{sln}} \\ ppb=\frac{\mu g_{sto}}{L_{sln}} \]

Concentración: expresiones de concentración.

\[ M=\frac{n_{sto}}{L_{sln}} \\ N=\frac{eq_{sto}}{L_{sln}} \]

Concentración: expresiones de concentración.

\[ x_i=\frac{n_i}{n_{sln}} \]