Calculadora de balance de masa

Elección de los límites del sistema

Antes de plantear un balance de masa, decide qué recipiente o sección del proceso vas a estudiar. Suma todos los caudales másicos que entran y salen de esos límites. Si la entrada supera la salida, se acumula masa. Partiendo de 200 kg, una entrada de 120 kg/h y una salida de 100 kg/h dejan 240 kg después de dos horas. La calculadora comprueba si el inventario se agotaría durante el período elegido. No puede comprobar el desbordamiento porque la capacidad del recipiente no es un dato de entrada.

Cálculo de mezcla

Para dos corrientes continuas, el caudal total de salida es igual a la suma de los caudales de entrada. El caudal del componente conservado es la suma de cada caudal multiplicado por su fracción másica del componente. Mezclar 100 kg/h al 10 % con 300 kg/h al 30 % da un 25 %. Este modelo no basta si hay reacción, evaporación, una salida adicional o acumulación en el mezclador.

Sigue el componente con un balance propio

Para la mezcla, elige una primera corriente de 160 kg/h al 15 % y una segunda de 240 kg/h al 35 %. La primera transporta 160 × 0,15 = 24 kg/h de componente. La segunda transporta 240 × 0,35 = 84 kg/h. El componente total es 24 + 84 = 108 kg/h y la mezcla total es 160 + 240 = 400 kg/h. La fracción másica final es 108 / 400 = 0,27, es decir, 27 %. Como los caudales son distintos, la media aritmética de los porcentajes de entrada no es correcta aquí.

Comprueba que ambas concentraciones correspondan al mismo componente y a la misma base másica. No introduzcas concentración volumétrica o fracción molar como porcentaje másico. Una corriente de disolvente puro puede tener porcentaje nulo del componente, pero su caudal sigue influyendo en el total. Una recirculación interna no debe contarse otra vez como entrada externa. Si los caudales cambian durante la acumulación, divide el período en intervalos de caudal constante y usa cada masa final como masa inicial del siguiente. Este cálculo preliminar solo establece un balance de masa. La temperatura, variación de volumen, solubilidad y seguridad frente a desbordamientos requieren evaluación aparte.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula un balance de masa?

En este ejemplo, un depósito que contiene inicialmente 200 kg, con una entrada de 120 kg/h y una salida de 100 kg/h, contiene 240 kg después de 2 horas. Suma a la masa inicial el caudal neto multiplicado por el tiempo. Este balance preliminar supone caudales constantes y no comprueba el desbordamiento sin conocer la capacidad del depósito.

Calcular con estos valores