Pasos en la metodología de resolución de problemas de Balances de Materia
matemátc Responder a Solución Balances la incógnita a de materia
Grados de Relaciones adicionales Completar el diagrama de flujo Para entender el problema libertad
(En estado estacionario, sin reacción química y con sólo una unidad de proceso)
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Entender perfectamente de qué se trata el problema (Leerlo, de preferencia en voz alta, varias veces y repetírtelo, de preferencia en voz alta, a ti mismo, y con tus propias palabras) Revisar o dibujar el diagrama de flujo del sistema que plantea problema Asegurarse de haber registrado todas las corrientes de entrada y salida de materia del sistema Tener bien claro ¿qué se busca resolver (la o las incógnitas)? Tener (escribir) las composiciones de cada una de las corrientes de entrada y salida (es decir qué sustancias o componentes están presentes en cada corriente)
Codificar (con números o con letras) todas las corrientes y escribir todas las variables de corriente de cada una de ellas (S+1 variables de corriente para cada corriente, de las cuales S son independientes)) (Debe elegirse si se trabajará en moles o en masa y en qué sistema de unidades) Transcribir los datos conocidos de las variables de corriente (y además se puede contemplar la aplicación de la ecuación de normalización en las corrientes, para el cálculo de las variables dependientes) (si los valores conocidos no están, todos, en el mismo sistema de dimensión y unidad, hacer la transformación respectiva)
Transcribir y/o establecer las relaciones y/o información adicionales (Tener presente que las relaciones adicionales pueden ser definidas por los datos de diseño del proceso y/o pueden ser relaciones que se derivan del tipo de proceso del que se trate) Establecer las ecuaciones que se derivan de las relaciones adicionales en términos de las variables de corriente (Recordar que puede ser posible ayudarse estableciendo proporciones aritméticas)
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Determinar los grados de libertad del problema y verificar la posibilidad de solución del problema (Es indispensable saber perfectamente bien, cuáles son las columnas y las filas que integran la tabla de grados de libertad)(Si es necesario y posible, establecer una base de cálculo (Con el valor, y en la corriente, que previsiblemente más te facilite la solución)) Establecer los balances (ecuaciones) de materia posibles (S+1 balances: un balance para el total de masa del sistema, y un balance para la masa de cada componente del sistema, teniendo presente que sólo “S” balances son independientes) Proceder a la solución “simultanea” de las ecuaciones de balances, acompañados de las ecuaciones adicionales necesarias: ecuaciones de normalización y/o relaciones adicionales. (Es aconsejable, y si resulta factible en este momento, resolver primero las relaciones adicionales y posteriormente sustituir los valores ya calculados de estas soluciones, en las ecuaciones de los balances, reducir complejidad de la solución del sistema de ecuaciones que Verificar silosecual ha puede contestado laslapreguntas o incógnitas solicitadas. En caso necesario (cuando el problema estuvo sobre especificado) verificar si hubo consistencia de las soluciones del problema con los datos de diseño.
Notas importantes: Conviene “aprenderse de memoria” esta metodología, además no andarse saltando los pasos (si alguno de estos pasos es muy sencillo y se puede hacer “mentalmente” pues no será del todo indispensable hacerlo por escrito, pero “mucho conviene” no dejar ningún paso sin hacerse) y manejar un mismo sistema (consistencia) de unidades. Recuerda: el orden en tus procesos (mentales y de procedimiento) te puede ayudar mucho en la solución de estos problemas (…Y en
tu vida…) “Practicar mucho esta metodología” (Y no andar haciendo “innovaciones creativas inusuales” en los exámenes)