Aplicaciones básicas del balance de materia y energía: Cuestionarios interactivos

Question 1

En una reacción química, la siguiente reacción tiene lugar: A + B → C. Se alimenta al reactor un caudal másico de A de 100 kg/h y un caudal másico de B de 50 kg/h. El rendimiento de la reacción es del 80%. El caudal másico de C producido es de:

Accepted Answer

80 kg/h

Answer

125 kg/h

Answer

100 kg/h

Answer

50 kg/h

Question 2

En un evaporador, se evapora agua líquida alimentando al mismo un caudal másico de 100 kg/h. El agua líquida entra a 25 °C y se evapora a 100 °C. El caudal másico de vapor de agua producido es de:

Accepted Answer

100 kg/h

Answer

200 kg/h

Answer

50 kg/h

Answer

150 kg/h

Question 3

En un condensador, se condensa vapor de agua alimentando al mismo un caudal másico de 100 kg/h. El vapor de agua entra a 100 °C y se condensa a 25 °C. El caudal másico de agua líquida producida es de:

Accepted Answer

100 kg/h

Answer

50 kg/h

Answer

200 kg/h

Answer

150 kg/h

Question 4

Un reactor químico produce metano (CH₄) y agua (H₂O) a partir de etano (C₂H₆). Si se alimentan 100 kmol/h de etano y se obtiene una conversión del 90%, calcular el caudal molar de metano producido.

Accepted Answer

180 kmol/h

Answer

160 kmol/h

Answer

200 kmol/h

Question 5

Una bomba eleva agua desde un depósito inferior a uno superior. El depósito inferior está a 10 m de altura y el superior a 20 m. El caudal de agua bombeada es de 20 m³/h y la eficiencia de la bomba es del 80%. Calcular la potencia requerida por la bomba, considerando que la densidad del agua es de 1000 kg/m³ y la aceleración de la gravedad es de 9,81 m/s².

Accepted Answer

5,71 kW

Answer

4,57 kW

Answer

6,85 kW

Question 6

Un separador centrífugo separa una mezcla de dos líquidos inmiscibles. La corriente de alimentación tiene un caudal másico de 100 kg/s con una composición del 60% de líquido A y 40% de líquido B. La corriente superior, que contiene solo líquido A, tiene un caudal másico de 20 kg/s. ¿Cuál es el caudal másico de la corriente inferior?

Accepted Answer

80 kg/s

Answer

20 kg/s

Answer

100 kg/s

Answer

120 kg/s

Question 7

¿Cuál de los siguientes es un supuesto común en el balance de materia y energía?

Accepted Answer

Estado estacionario

Answer

Reacciones irreversibles

Answer

Flujo turbulento

Answer

Cambios de fase

Question 8

Un tanque contiene 100 kg de una solución al 20% en peso de NaCl. Se añaden 50 kg de agua al tanque. ¿Cuál es la concentración final de NaCl en la solución?

Accepted Answer

13.33%

Answer

16.67%

Answer

20%

Answer

10%

Question 9

Se alimenta un reactor con 100 kg/h de metano (CH4) y 200 kg/h de oxígeno (O2). El metano se quema completamente para producir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). ¿Cuál es la tasa de producción de CO2?

Accepted Answer

275 kg/h

Answer

100 kg/h

Answer

300 kg/h

Answer

200 kg/h

Question 10

Un reactor exotérmico genera 100 kW de calor. Si la tasa de alimentación del reactor es de 100 kg/h, ¿cuál es el cambio de entalpía de la reacción?

Accepted Answer

-27.78 kJ/kg

Answer

100 kJ/kg

Answer

27.78 kJ/kg

Answer

-100 kJ/kg

Question 11

Se utiliza un intercambiador de calor para enfriar 100 kg/h de aire de 100°C a 20°C. Si el calor específico del aire es 1 kJ/(kg·K), ¿cuál es la tasa de transferencia de calor en el intercambiador?

Accepted Answer

-8 kW

Answer

8 kW

Answer

-10 kW

Question 12

Una columna de destilación separa una mezcla de etanol y agua. Si la alimentación de la columna es de 100 kg/h y el producto superior contiene 90% en peso de etanol, ¿cuál es la tasa de producción del producto superior?

Accepted Answer

No se puede determinar con la información proporcionada.

Answer

10 kg/h

Answer

90 kg/h