Balance de materia: Concepto y fundamentos

Question 1

¿Cuál es la definición precisa de balance de materia?

Accepted Answer

La contabilización cuantitativa de la entrada, salida y acumulación de materia en un sistema definido

Answer

El cálculo de la cantidad de energía necesaria para una reacción química

Answer

El estudio de las propiedades físicas y químicas de la materia

Question 2

En un proceso de destilación, ¿cuál es la base del balance de materia?

Accepted Answer

La cantidad de materia que entra y sale de cada unidad de operación del proceso

Answer

La temperatura y presión del proceso

Answer

El tipo de catalizador utilizado

Question 3

En el contexto del balance de materia, ¿qué tipos de sistemas se consideran?

Accepted Answer

Sistemas cerrados, donde no hay entrada ni salida de materia, y sistemas abiertos, donde sí la hay

Answer

Sistemas homogéneos o heterogéneos

Answer

Sistemas reversibles o irreversibles

Answer

Sistemas exotérmicos o endotérmicos

Question 4

En el balance de materia, ¿qué ecuación fundamental relaciona la entrada, salida y acumulación de materia?

Accepted Answer

Entrada - Salida ± Acumulación = 0

Answer

ΔH = ΔU + PΔV

Answer

E = mc²

Answer

PV = nRT

Question 5

¿Cuál es el objetivo principal de realizar un balance de materia?

Accepted Answer

Determinar la cantidad de materia presente en un sistema en un momento dado o durante un período de tiempo específico

Answer

Diseñar equipos de procesamiento químico

Answer

Predecir el rendimiento de una reacción química

Question 6

En un proceso de reacción química, ¿cómo se incorpora la estequiometría en el balance de materia?

Accepted Answer

Utilizando los coeficientes estequiométricos de la reacción para relacionar las cantidades de reactivos y productos

Answer

Ignorando la estequiometría y asumiendo que todos los reactivos se consumen

Answer

Utilizando la ley de los gases ideales para calcular los volúmenes de los reactivos y productos

Question 7

¿Qué información esencial proporciona un diagrama de flujo de procesos para el balance de materia?

Accepted Answer

La ruta de entrada y salida de materia a través de las unidades de operación del proceso

Answer

La composición química de las corrientes de proceso

Answer

La temperatura y presión en diferentes puntos del proceso

Question 8

¿Cuál es una limitación potencial que debe considerarse al utilizar el balance de materia?

Accepted Answer

Puede no tener en cuenta las reacciones secundarias que pueden ocurrir en el proceso, lo que lleva a imprecisiones en los resultados

Answer

Puede aplicarse a cualquier proceso, independientemente de su complejidad

Answer

Siempre proporciona resultados precisos y confiables

Question 9

¿Qué herramienta es valiosa para simplificar el balance de materia en procesos complejos?

Accepted Answer

Supuestos simplificadores

Answer

Simulaciones numéricas

Answer

Métodos gráficos

Answer

Análisis dimensional

Question 10

Un tanque contiene inicialmente 100 kg de agua. Se añaden 20 kg/h de agua al tanque durante una hora y se retiran 10 kg/h de agua del tanque durante la misma hora. ¿Cuál es la masa de agua en el tanque después de una hora?

Accepted Answer

110 kg

Answer

80 kg

Answer

100 kg

Answer

60 kg

Question 11

El principio fundamental en el que se basa el concepto de balance de materia es:

Accepted Answer

Conservación de la masa

Answer

Conservación de la carga

Answer

Conservación de la energía

Answer

Conservación del momento

Question 12

En un proceso continuo, la acumulación de masa es:

Accepted Answer

Cero

Answer

Negativa

Answer

Positiva

Answer

Variable

Question 13

El balance de materia es una herramienta crucial para:

Accepted Answer

El diseño y optimización de procesos industriales

Answer

El análisis termodinámico de los procesos

Answer

El pronóstico del comportamiento de los fluidos

Question 14

En un sistema con múltiples flujos, la suma de las velocidades de flujo de salida es:

Accepted Answer

Igual a la velocidad de flujo de entrada

Answer

Menor que la velocidad de flujo de entrada

Answer

Independiente de la velocidad de flujo de entrada

Answer

Mayor que la velocidad de flujo de entrada

Question 15

¿Cuál es el concepto principal del balance de materia?

Accepted Answer

Hacer un seguimiento de la masa en un proceso o sistema

Answer

Evaluar el rendimiento de los equipos

Answer

Optimizar procesos industriales

Answer

Analizar la energía en un proceso

Question 16

En una cuestión de balance de materia, deben tenerse en cuenta los siguientes flujos:

Accepted Answer

Entradas, salidas y acumulación

Answer

Solo entradas y salidas

Answer

Solo acumulación

Answer

Entradas, salidas y reacciones

Question 17

¿Qué tipo de sistema está cerrado para un balance de materia?

Accepted Answer

Sistema sin entradas ni salidas de masa

Answer

Sistema con solo entradas de masa

Answer

Sistema con solo salidas de masa

Answer

Sistema con entradas y salidas de masa

Question 18

¿Cuál de los siguientes es un supuesto habitual en las cuestiones de balance de materia?

Accepted Answer

Estado estacionario

Answer

Flujo turbulento

Answer

Reacciones reversibles

Answer

Cambios significativos de temperatura

Question 19

¿Cuál es la diferencia entre un balance de materia total y un balance de materia composicional?

Accepted Answer

El balance total considera la masa total, mientras que el balance composicional considera las masas individuales de los componentes

Answer

El balance total solo se aplica a sistemas cerrados, mientras que el balance composicional se aplica a sistemas abiertos

Question 20

En una cuestión de balance de materia, ¿cuál es el propósito de realizar un balance de entalpía?

Accepted Answer

Determinar la distribución de energía dentro del sistema o proceso.

Answer

Encontrar la temperatura del sistema

Answer

Validar el balance de materia

Question 21

¿Qué método se suele utilizar para resolver cuestiones de balance de materia que implican reacciones químicas?

Accepted Answer

Método de las especies elementales

Answer

Método de ecuaciones simultáneas

Answer

Método de la constante limitante

Answer

Método gráfico

Question 22

Además del balance de materia, ¿qué otro principio básico se utiliza a menudo en el análisis de procesos industriales?

Accepted Answer

Balance de energía

Answer

Balance de entropía

Answer

Balance de momento

Answer

Balance de carga