Facultad de Ingeniería Industrial
Facultad de Ingeniería Industrial
y de Sistemas
y de Sistemas
Carrera Profesional de Ingeniería Industrial
Carrera Profesional de Ingeniería Industrial
«Año de la consolidación del Mar de rau! «Año de la consolidación del Mar de rau!
LIBRO 3: CAPÍTULO 3
LIBRO 3: CAPÍTULO 3
LIBRO 4: CAPÍTULO 6
LIBRO 4: CAPÍTULO 6
«BALANCE DE MATERIA ENER!ÍA"
«BALANCE DE MATERIA ENER!ÍA"
PRE#ENTADO POR: PRE#ENTADO POR:
"omero #uare$% S&eyla 'oselyn "omero #uare$% S&eyla 'oselyn Segura ()rate% "&ony "ay
Segura ()rate% "&ony "ay
(agasti$a*al +angoa% "osa ,stefany (agasti$a*al +angoa% "osa ,stefany (-ñiga M)r.ue$% 'uan Carlos
(-ñiga M)r.ue$% 'uan Carlos
C$di%o: C$di%o: /012/3032/ /012/3032/ C$di%o: C$di%o: /0120/3452 /0120/3452 C$di%o: C$di%o: /0120/5167 /0120/5167 C$di%o: C$di%o: /012/3773/ /012/3773/
Li&a' () de *e+rero de (),6 Li&a' () de *e+rero de (),6
Índice
Índice...2 Conceptos básicos usados en los procesos industriales en la !e"cla de #as sin reacci$n...% &roble!a 2...% &roble!a %...% &roble!a '...% &roble!a (...' &roble!a )...( &roble!a *...( &roble!a +...( ,alances con -apores condensables...*
Conceptos básicos usados en los procesos industriales
y en la mezcla de gas sin reacción
Problema 1
En una industria productora de ca!p/ se procesan 0*%( lb1ora de producto con una densidad de 34'' #1c!%. Deter!ine5 0*%( lb hora × 454g 1lb 6 *+* )4 g hora 7 1cm3 0,944g 6 834 417,37 cm 3 hora
a) 8Cuántos #alones se procesan al a9o considerando 2(' d:as laborables al a9o dos turnos de traba;o por d:a3 uno de + oras uno de ) oras<
=Volu!en en 0 d:a + %'*3%* cm 3 hora × 8horas 1turno 6 ) )*( %%+34) cm3 turno + %'0*3%* cm 3 hora × 6horas 1turno 6 ( ) ('322 cm3 turno =>otal de -olu!en de ca!p/ en 0 d:a es de 00 )+0 +'%30+ c! %
00 )+0 +'%30+ cm 3 d í a × 254 dí as 1a ñ o 6 2 4)* 0++ 0)+ cm3 a ñ o 2 4)* 0++ 0)+ cm 3 a ñ o × 1 L 1000cm3 × 1gal 3,79 L 6*+2 +4432( gal a ñ o Volu!en de ca!p/ en #alones en 0 a9o5 78 8!!"# gal
a ñ o
b) 8Cuántas botellas se re?uieren anual!ente si cada recipiente tiene un -olu!en de %(( !L se llenan al 4(@ de su capacidad<
=Volu!en de 0 botella de ca!p/
0@ de la capacidad de una botella es %(( !L. 4(@ de la capacidad de una botella será %%*32( !L.
2967188168 ml a ñ o 337,25 ml botellas 6 + *4+ 0+(3+20 ≅ 8 7!8 18$ botellas a ñ o 0 !l 6 0
%) La industria en cuesti$n tiene una re?uisici$n de *' botellas para entre#ar en un !es3 8lo#rará dica producci$n< Considere ?ue la planta productora traba;a 20 d:as al !es. En caso contrario3 8?u ar:a usted para cu!plir con lo solicitado por el cliente< 00 )+0 +'%30+ mL d í a × 21d í as 1mes 6&# '18 7($"8 ml mes 245318 706,8 mL mes 337,25 mL botella 6 *2* '43)% ≅ 77 &(! botellas mes *' = *2* '4 6 1 #!1 al*a+*e ,or %-m,l.r
Baltan 02 (40 botellas para cu!plir con el pedido. &ara cu!plir con el pedido necesita!os una producci$n de 2'4 ()( !L1!es.
Problema 2
Una planta productora de pur de to!ate densidad 6 03( #1L procesa 03( toneladas1ora de to!ate3 con un apro-eca!iento de +(@ en peso el restante 0(@ corresponde a la piel a las se!illas del to!ate. El plan de traba;o de la planta es de dos turnos de + oras cada uno ( d:as laborables a la se!ana. El producto Final se en-asa en recipientes de + c! de diá!etro 02 c! de altura3 se llena a 4@ de su capacidad3 una -e" enlatado3 el producto debe pasteuri"arse a una te!peratura entre 4 GC 42 GC. Deter!ine5
a 8Hu cantidad en !asa de pur de to!ate se obtendrá en una se!ana de traba;o<
1.5Ton x85=1.275T 1.275Ton 1hora x 8horas 1turno x 2turnos 1d í a x 5d í as 1semana=102 Ton semana
b 8Cuántos en-ases se re?uerirán para en-asar el producto obtenido en un !es3 considere cuatro se!anas por !es<
02 T semana × 4semana s 1mes ¿ '+ T detomate mes '+ T de tomate mes × 1000kg 1T × 1000g 1kg × 1cm3 1g ¿ '+ cm3 mes detomate
0 en-ase tiene ('23(42 cm3 de capacidad llenado al 4@
Entonces para una capacidad de '+ cm de to!ate Fabricada en un !es3 se necesitan5 7#1$ e+/a0e0
c 8Hu cantidad de desperdicio se #enera en un d:a de traba;o<
=El desperdicio es el 0(@ de la !ateria ?ue in#resa3 en otras palabras es 322( >1ora. 322( T hora × 8h 1turno × 2turnos 1d í a 6'"$ T d í a e e0,er.%.o d El laboratorio de control de calidad reporta ?ue el e?uipo de pasteuri"aci$n se
alla traba;ando a una te!peratura de 2( GB. De!uestre si cubre la especiFicaci$n deseada ?u ar:a usted en caso de al#/n error.
2(oB 6 4)300 oC
No cubre la especiFicaci$n3 entonces para satisFacerla abr:a ?ue dis!inuir la te!peratura apro7i!ada!ente a 04(3+oB.
Problema 3
Un li!piador de tuber:as contiene ( lb de a#ua ) lb de idr$7ido de sodio NaOJ. Deter!ine5
a 8Cuál es la co!posici$n de los co!puestos ?ue inte#ran el li!piador en por ciento en peso<
A#ua5 5lb
11lb × 0 6 &#" 3O Jidr$7ido de sodio5 6lb
11lb × 0 6 #&"##2 NaO3
b Si se tienen en el al!acn 0* +( # de NaOJ3 8?u cantidad de li!piador podr:a elaborarse cuánta a#ua se re?uerir:a<
) lb × 454g
1lb ×
1kg
1000g 6 23*2 # de NaOJ
Con 23*2 # de NaOJ puede elaborarse '344 # de li!piador entonces con 0* +( # se puede elaborar %2 *')3++ # de li!piador.
Se necesitar:a 1& 8!$"88 45 de a#ua.
c 8Cuántos recipientes de un #al$n podrán llenarse al 4@ de su capacidad si la densidad de la soluci$n de NaOJ es 032( #1c!%<
%* *2( )+2 # × 1cm 3 1,25g 6 % 0+ ('(3) c! % de li!piador % 0+ ('(3) c!% × 1 L 1000cm3 × 1gal 3,84 L 6 * +(43(% #al
7859,53 gal producción 0,9 gal recipiente 6 + *%23+0 ≡ 8 7'' recipientes producción
Problema 4
Una Fábrica ?ue produce pur de dura"no tiene la si#uiente pro#ra!aci$n de producci$n5
T-r+o 6or+aaa 9ema+a O,eraore0 - o,erar.o0 1o * K 0' oras Lunes a sábado 2
o 0) =2 oras Lunes a -iernes 0
&or cada ilo#ra!o de Fruta se #eneran *( # de pulpa cada ) se#undos por cada operario. Los en-ases utili"ados para el producto tienen una capacidad de ' !L3 llenados al 423(@ de su capacidad la densidad del pur es 03+ #1c!%. Con base en esta inFor!aci$n3 deter!ine llenando los espacios en blanco de la tabla si#uiente5
Fr-*a P-l,a T.em,o O,erar.o0
1 45 *(# )s 0 1( 45 *( # 0 0 7( 45 (2( # * 0 1&( 45 0( # * 6 0 d:a 0M turno 2 &( 45 % # ' 6 0 d:a 2M turno 0
a # !ateria pri!a1d:a. b # pulpa1d:a.
c @ peso Fruta apro-ecada. d @ peso Fruta no apro-ecada.
:5 ma*er.a
,r.maa :5 ,-l,a a
2 ,e0o r-*a a,ro/e%;aa
2 ,e0o r-*a +o a,ro/e%;aa
0+ 0%( *(@ 2(@
e Si el Fabricante tiene un pedido de + en-ases1se!ana3 de!uestre con cálculos si se satisFace la de!anda.
En 0 se!ana se produce *+ # de pulpa ?ue e?ui-alen a '%% %%%3% !L. &ues este es el resultado de la cantidad de pulpa ?ue se produce en ) d:as )% # !ás la cantidad ?ue se produce en ( d:as 0( #.
Si 0 en-ase tiene %* !L de capacidad de al!acena!iento de pulpa3 entonces para + en-ases se necesita 24 ) !L de pulpa.
No satisFace la de!anda. Fal*ara ! 1$$ $$$"7 mL e ,-l,a. F Si no cubre el pedido3 8?u ar:a para cu!plirlo<
Problema 5
En el proceso de industriali"aci$n de la naran;a se obtienen los si#uientes rendi!ientos por cada 0 # de Fruta5
6-5o Ca0%ara P-l,a 3-e0o0 F-+%.o+am.e+*o
'*3)( # %43)2 # )3%4 # )3%' # 2 turnos de + oras cada uno 2 d:as1 a9o
No*a< El laboratorio de control de calidad reporta ?ue la densidad del ;u#o de naran;a es de 03( #1!L. Con base en los datos de la tabla3 deter!ine5
a Si se procesan 2 toneladas1ora de Fruta3 8?u -olu!en de ;u#o se obtendr:a en 0 ora en un a9o<
2>1ora e?ui-alen a 2 #1ora
Se sabe ?ue por cada 0 # de Fruta se obtiene '*3)( # de ;u#o3 entonces por 2 # se obtendrá 4(% # de ;u#o en 0 ora.
=Volu!en de ;u#o 4(% g hora × 1mL 1,05g 6 4* )043'+ mLde jugo hora 4* )043'+ mLde jugo hora × 8horas 1turno × 2turnos 1día × 200días año 6 2 4' %+ 4(2 mLde jugo año
Lo ?ue nos piden es el -olu!en obtenido en 0 ora 0 a9o5 !(# 88 #71 mL
b 8Cuál es la cantidad en libras de cada subproducto ?ue se #enera en un d:a<
Subprod ucto
Kg/hor a
Jugo 953 15 248 33 621,84 Cáscara 792,4 12 678,4 27 955 872 Pulpa 127,8 2 044,8 4 508,78 Hueso 126,8 2 028,8 4 473,5
c 8Hu cantidad se #ast$ en la co!pra de la !ateria pri!a en dos turnos3 si una ca;a de naran;a de '' lbs cuesta 023<
2 #1ora de !ateria pri!a ' '0 lb1ora En 2 turnos se utili"a * () lb de !ateria pri!a
Se #astara = 1! &'"$& en toda la !ateria pri!a. d 8Cuál es el costo de la naran;a por #<
'' lb e?ui-alen a 0434( #. Entonces3 1!"!# 45 %-e0*a+ =1
e El ;u#o se pasteuri"a a * GC3 e7prese esta te!peratura en GB P. * MC a MB P
* 6 7 =2*% 7 6 '&' :
* 6 (14 = %2 6 1#8 >F
Problema 6
En una industria se obtienen ( toneladas1d:a de cloruro de plo!o &bCl% para el proceso de obtenci$n se utili"an (**3%' toneladas de nitrato de plo!o &bNO%2 en #rado
anal:tico 0%03% toneladas de ácido clor:drico JCl. Deter!ine5
a El costo del &bNO%2 del JCl utili"ados3 si el pri!ero cuesta 22+31# el se#undo 2'3(*1L la densidad del JCl es 030+ #1L.
(** %' # de &b NO%2 Q 22+1# 6 0%0 )%% (2 por &b NO%2 0%0 % # de JCl Q 0 L1030+ # 6 0002*032 L de JCl
0002*032 L de JCl Q 2'3(*1L 6 2 *%% 4%%3' de JCl
b Si el turno de traba;o es de + oras1d:a la e!presa traba;a seis d:as de la se!ana3 cuatro se!anas al !es 0 !eses al a9o3 8?u cantidad de &bNO%2 se re?uiere para una producci$n anual<
+ ≡ 0 d:a
) d:as ≡ 0 se!ana
' se!anas ≡ 0 !es
0 !eses ≡ 0 a9o
0 d:a ≡ (**3%' >
0 se!ana ≡ % ')'3' >
0 !es ≡ 0% +()30) >
0 a9o ≅ 1'8 #$1"$ T e Pb ?NO')
c 8Cuál ser:a la in-ersi$n total anual de producci$n< %0 (02 # de JCl 1a9o × 1 L
1,18kg ×
$24,54
L 6 )(( %'2 **43*1a9o de JCl
Costo anual de la producci$n 6 = ' &7 '87 #7!"7
Problema 7
Se secan por aspersi$n 0 ( Ft% de soluci$n de caF soluble3 la cual contiene 2(@ en peso de s$lidos la soluci$n tiene una densidad de 34( #1!L. El aire entra al secador a una
te!peratura de '( GB. Con base en estos datos3 conteste lo si#uiente5 a 8Cuál es la !asa de ali!entaci$n en unidades del siste!a !s<
0( Ft% × 10 6 cm3 35,31ft 3 6 '2 '+ ++%3) c! % asa 6 '2 '+ ++%3) c!% × 34( g cm3 × 1kg
1000g 6&( '#$"8 45 e %a@
0ol-ble
b 8Hu cantidad de s$lidos contiene el caF soluble antes del secado e7presado en libras< S$lidos en el caF 6 2(@ de 0( Ft% 6 %*( Ft% 6 0 )2 2234 !L 6 0 )2 2234 !L × 34( g mL 6 0 +4 243+) # 0 +4 243+) # × 1lb 454g 6 22 22234 lb La cantidad de s$lidos en el caF es "! lb
c 8Hu cantidad de a#ua contiene el caF soluble antes del secado e7presado en unidades del siste!a c#s<
d >ransFor!e la te!peratura a unidades del siste!a !s. '(oB a oC oC 6 5 9 '( K %2 *32 oC 6&# o F
Problema 8
Una planta industriali"adora de lece e-aporada a deter!inado ?ue las prdidas por sustituci$n de pie"as da9adas se -aluaron en 2 +'+31a9o si la tuber:a carece de recubri!iento3 siendo !enor esta prdida si sta se recubre con una capa de 2 pul#adas de $7ido de !a#nesio. La tuber:a de acero estándar !ide 0( Ft de lon#itud ' pul#adas de diá!etro. Si el costo de instalaci$n del aisla!iento es de 0+34( por cada 3+*( !2 de tuber:a. Deter!ine5
Lon#itud de la tuber:a5 0( Ft 6 %23' ! Diá!etro de la tuber:a5 ' in 6 300) !
Diá!etro de la tuber:a re-estida5 + in 6 32%2 !
a 8Cuál será el costo de re-estir 023*+ pul#adas de tuber:a< =Lon#itud a recubrir de la tuber:a 023*+ in 6 3%2 !
Trea a recubrir5 D × π × L 6 32 !2
Costo5 32 !2 × $18,95
0,875m2 6= &"''
b 8Cuál ser:a el aorro anual ?ue tendr:a la planta si toda la tuber:a se recubriera de $7ido de !a#nesio<
Trea a recubrir5 23'% !2
Costo5 23'% !2 × $18,95
0,875m2 6 ''23') Aorro5 2 +'2 K ''23') 6 = &(#"#&
c 8Cuál es el #rosor el -olu!en de la capa de $7ido de !a#nesio en el siste!a internacional<
rosor5("(#(8 m
Volu!en de la capa Vol de la tuber:a recubierta K Vol de la tuber:a Vol de la tuber:a recubierta 6 π × r 2 × L 6 03%+ !%
Vol de la tuber:a 6 π × r × L 6 32(4 ! Volu!en de la capa5 ("77! m' Problema ! Problema 1( Problema 11 Problema 1 Problema 1' Problema 1& Problema 1#
Problema 1$
La lece Fresca tiene la si#uiente co!posici$n porcentual5 A#ua +*3%@ peso rasa %3*@ peso &rote:nas %3(@ peso Carboidratos !inerales (3(@ peso
La densidad de la lece Fresca es de 032 #1L. En el proceso de industriali"aci$n de la lece3 sta se so!ete a un descre!ado total3 el producto ?ue se obtiene de dico proceso se concentra para obtener lece con 2*@ en peso de s$lidos. &osterior!ente3 se eli!ina el a#ua asta ?ue el producto conten#a %@ peso de u!edad. El producto se en-asa en recipientes de '( #. ' ( L hora 7 0.2 kg L 6 ( ' kg hora
En el proceso se obtiene un producto Final de #(1"(' kg
hora =&ara una ali!entaci$n de '( L1 de lece. Deter!ine5
a) 8Cuántos en-ases se re?uieren para un turno de traba;o de + oras diarias< =En + oras se obtiene un producto Final de ' +32'# 6 ' + 2' #
>otal de en-ases
4008240g
450 g
envase
68 !(7 e+/a0e0
b) 8Hu cantidad de una !e"cla de elado se Fabricar:a en un !es considere ?ue un !es tiene 2+ d:as laborables3 si el elado co!ercial contiene los si#uientes
porcenta;es<
Gra0a De Le%;e 023@ peso
A%ar 0(3@ peso
E0*ab.l.aor 32@ peso
Em-l0.o+a+*e 3%@ peso
O*ro0 A.*./o0 003@ peso
A5-a )0.(@ peso
=En 0 ora se obtiene 0443+ # de #rasa de lece.
0443+ # 7 8horasx28dias Al !es se obtiene && 7##" 45
=Si '' *((32 # de #rasa de lece 02@ del elado # del total de elado 0@ del elado
6'7 !$( 45
%) 8Cuánto se a#re#ar:a de cada uno de los co!ponentes para obtener la !e"cla deseada<
Gra0a e le%;e '' *((32 #
A%ar (( 4'' # E0*ab.l.aor *'(342 # Em-l0.o+a+*e 0 00+3++ # O*ro0 a.*./o0 '0 2(3) # A5-a 224 %*3' # Problema 17
Las plantas procesadoras de #anado tienen una capacidad instalada de sacriFicio de %+( ')* cabe"as de #anado3 de las cuales el '3*@ corresponde a #anado porcino. Cada cabe"a de #anado porcino beneFiciada pesa apro7i!ada!ente *' # de sta se destina en pro!edio '(@ a la producci$n de ;a!$n. Deter!ine5
a) 8Cuánto ;a!$n se producirá de la industriali"aci$n ?u cantidad de !aterias pri!as se re?uieren de curantes otros !ateriales3 considerando ?ue por cada
ilo#ra!o de ;a!$n se re?uieren las si#uientes cantidades<
9al Com+ ("(1' 45
A%ar 30 #
Pro*e+a De 9oa 32 #
C-ra Prem.er 3+ #
Gl-*ama*o Mo+o0.%o 32 #
=El '3*@ de las cabe"as de #anado ?ue corresponde al #anado porcino es i#ual a 0+ 00)34(.
=La !asa por todas las cabe"as de #anado porcino es5 0 %' )('3% #. Se producirá $(' !&"&& 45 e am+
=Las cantidades de !ateria pri!a ?ue se re?uieren para esta cantidad son i#uales a5
I+5re.e+*e Ca+*.a ?45) 9al Com+ * +'23+% A%ar )%324 Pro*e+a De 9oa 02 )(3+4 C-ra Prem.er '+ 2)%3() Gl-*ama*o De Mo+o0.%o 0 2)3(4 O*ro0 (%% %0232+
b) 8Cuál es el por ciento en peso del total de condi!entos el de la carne para 0 # de ;a!$n<
=Se tiene la cantidad de !ateriales en # ?ue se necesitan para 0 # de ;a!$n. =Estas e?ui-alen en porcenta;e a5
9al Com+ 03%@ A%ar 30@ Pro*e+a De 9oa 2@ C-ra Prem.er +@ Gl-*ama*o De Mo+o0.%o 32@ Car+e ++3'@ Problema 18
Una e!presa produce pan de ca;a en dos presentaciones5 pa?uetes cicos con 0* rebanadas pa?uetes #randes con 2* rebanadas el peso de cada rebanada es de 2( #. En su For!ulaci$n usa las si#uientes !aterias pri!as5
sal-ado *3*@ peso a"/car )3(@ peso
sal 03*(@ peso
arina inte#ral 03@ peso !anteca -e#etal 03(@ peso
conser-adores 2(3*(@ peso arina reFinada '(3%@ peso aceite -e#etal 03(@ peso
En el al!acn de la planta productora se tienen s$lo *( # de arina reFinada3 ( # de arina inte#ral 20 # de a"/car. Si se tiene una de!anda de ( pa?uetes cicos '+ pa?uetes #randes3 deter!ine5
a) 8Cuál es la cantidad de !ateria pri!a Faltante ?ue se tendr:a ?ue co!prar para elaborar el total del producto de!andado<
=Se tiene *( # de arina reFinada3 20 # de a"/car ( # de arina inte#ral.
=Lo ?ue se ?uiere producir son ( pa?uetes cicos ?ue e?ui-alen a +( rebanadas ' + pa?uetes #randes3 i#ual a 024 ) rebanadas.
>otal de rebanadas a producir es 1& $((
=Se sabe ?ue la !asa de 0 rebanada es 2(#3 entonces de 20' ) rebanadas es5 % '+* 2( #.
=La !ateria pri!a Faltante para elaborar el producto es5
A%ar % 2** 2( # 3ar.+a re.+aa 0 )+ %'( # 9al/ao '0% 0( # 9al 4% ++*3( # Ma+*e%a /e5e*al + '*( # Co+0er/aore0 0 %+0 '+*3( # A%e.*e /e5e*al + '*( #
b) 8Cuál es la !asa de la !e"cla obtenida<
asa total de la !e"cla 7 #&' ## 5
%) 8Hu porcenta;e de la producci$n corresponde a pa?uetes cicos cuál a pa?uetes #randes<
&a?uetes cicos 85000rebanadas
214 600rebanadas × 0 6 %43)0@ &a?uetes #randes 214 600129600rebanadas
rebanadas × 0 6 )3%4 @
) Si la e!presa decide destinar )@ de su producci$n a pa?uetes cicos el resto a
pa?uetes #randes3 8cuántos pa?uetes de cada presentaci$n se producir:an<
)@ * ('% (2( # 6 ' (2) 00( #
=Con esta !asa se pueden preparar 2*+ (%30( rebanadas3 entonces la cantidad de pa?uetes cicos ?ue se pueden producir es5
278530rebanadas
17rebanadas 61$ '8& ,a-e*e0 %;.%o0
=La cantidad de !asa restante % 0* '0 # per!ite preparar 0+( )+)3*) rebanadas. Entonces la cantidad de pa?uetes #randes ?ue se puede producir es5
185687rebanadas
27rebanadas 6$ 877 ,a-e*e0 5ra+e0
Problema 1!
Un pe?ue9o ne#ocio naturista a lo#rado co!erciali"ar con 7ito su ensalada WBruti= Li#tX3 la cual se prepara de acuerdo a la si#uiente co!posici$n considere ?ue la ensalada preparada para una persona pesa en pro!edio 03(( lb ?ue diaria!ente se preparan alrededor
de (( ensaladas indi-iduales5
BRU>A &ESO &RECIO &ROEDIO DE CO&RA
&ERA 22 03210
&A&AA 0( %31P ANZANA %2 )3+1L, NUEZ % 3(1 OUR> 4 0(31P IEL * 3%(10 RANOLA 2 0+321L,
a) Deter!ine la cantidad en # ?ue se consu!e de !ateria pri!a durante cinco d:as de traba;o.
=Durante ( d:as se consu!e '2)32( lb de !ateria pri!a en total3 ?ue e?ui-ale a 04%3(2 #. A partir de esto se puede calcular la cantidad necesaria de cada in#rediente5
Fr-*a Ca+*.a ?45) Pera '23(* Mel+ 043%( Pa,aa 243% Ma+a+a )034% N-e (3+ Yo5-r* 0*3'2 M.el 0%3(( Gra+ola %3+*
b) El due9o del ne#ocio considera ?ue (( ensaladas al d:a es una buena -enta3 pero por esta -enta no tiene utilidades. >iene dos teor:as5
i El precio de -enta de 23 por cada pie"a es !u ba;o. ii El encar#ado está robándole dinero.
[8Cuál será la -erdadera ra"$n< Bunda!ente su respuesta con cálculos.
=Si -ende a 2 cada ensalada3 por (( ensaladas en 0 d:a obtiene de #anancia 0 0. =(( ensaladas e?ui-alen a %+3* #1d:a de !ateria pri!a.
Fr-*a Ca+*.a Co0*o ?=)
Pera +3( # 02 Mel+ %34 # 043( Pa,aa (3+ # 0*3' Ma+a+a 2*3% lb 0+(3) N-e 032 # ) Yo5-r* %3( # (23( M.el 23* # 4'3( Gra+ola 03+ lb %23+
El costo total de !ateria pri!a en 0 d:a es i#ual a = #$&"'
E+*o+%e0 0e5+ lo0 a*o0 ebe+ e ;aber -+a 5a+a+%.a" 0.+ embar5o +o ;a a0 -e 0e e-%e -e el e+%ar5ao 0e lo e0*H roba+o
Problema (
Problema 1
Una Fábrica ?ue produce reFrescos de cola e!plea un ;arabe concentrado ?ue tiene la si#uiente For!ulaci$n5
=Soluci$n de a"/car al )(3*+@ peso de a"/car 0 #
=E7tracto de cola + #
=Soluci$n de ácido FosF$rico ?ue contiene5
• Tcido FosF$rico 0 #
• A#ua % #
=CaFe:na 2 #
=Color cara!elo '( #
>otal 6 0 0+ (#
El ;arabe tiene una densidad de 03( #1c!%. &ara producir el reFresco3 este ;arabe debe
disol-erse en a#ua carbonatada para eso se colocan en cada botella 0(%3+( c! % de ;arabe.
Deter!ine5
a 8Cuál es la co!posici$n porcentual del ;arabe concentrado<
asa >otal 6 0 0+ ( #
asa total del ;arabe5 0 0+3( #
Com,-e0*o Com,o0.%.+ ,or%e+*-al 9ol-%.+ e a%ar 4+30+@
E*ra%*o e %ola 3*+@
J%.o o0r.%o 34+@
A5-a 324(@
Cae+a 304)@
Color %aramelo 3''2@
b 8Cuál es el costo de preparar la soluci$n de a"/car3 si la !ateria pri!a el a"/car cuesta (31# el a#ua cuesta )31!% la densidad del a#ua es de 344+
#1!L<
Agua: %'322@ 7 0 # 6 %'232 # 7 1000g 1kg x 1ml 0,998g 6 %'2 ++(.** !L =Costo5 Azúcar: )(*3+ # × $5,00 kg 6 %2+4 Agua: %'2 ++(.** !L × 10 −6 m3 1m L × $6,00 m3 6 23) Costo total de la soluci$n5 = ' !1
c 8Cuál es la co!posici$n porcentual de la soluci$n de ácido FosF$rico< Soluci$n de ácido FosF$rico ?ue contiene5
• Tcido FosF$rico 0 # 6 0 #
• A#ua % # 6 % #
Tcido FosF$rico 1kg cido fosf ó rico
4kg soluci ó n × 0 6 # 2
A#ua 3kg cido fosf órico
4kgsolució n × 0 6 7# 2
d Si +@ del ;arabe se destina al en-asado el resto se al!acena en un silo3 8Cuántos en-ase se consu!ir:an<
=\arabe elaborado 0 0+ ( # × 1cm 3 1,5g 6 )*4 c! % =\arabe en-asado +@ 7 )*4 c!% 6 ('% 2 c!% Cantidad de en-ases 543 200cm3 153,85 cm 3 envase 6 ' #'("7 e+/a0e0 Problema
En la industria del petr$leo3 por cada barril de petr$leo crudo s/per li#ero ?ue se so!ete a destilaci$n Fraccionada3 solo +)@ de este se condensa de acuerdo con sus diFerentes puntos de ebullici$n as:3 se separa en las si#uientes Fracciones5
• as natural %'32@ peso • asolina 203(@ peso • NaFta 023@ peso • Hueroseno 03@peso • Co!bust$leo 0(3)@ peso
• Otros co!puestos el resto
La densidad del petr$leo crudo es 3+% #1L un barril e?ui-ale a 0(4 L el tipo de ca!bio del d$lar al cual se -ende es de 03%1d$lar3 la ;ornada de e7tracci$n es de seis d:as a la se!ana. Con base en los datos anteriores3 deter!ine5
a) Si se cuenta con ( × 0% barriles1d:a3 8Hu cantidad de cada Fracci$n se obtendrá< E7prese sus resultados en toneladas.
( × 0% barriles dias × 159 L 1barril 6 * 4( L +)@ * 4( L 6 ) +%* L 7 .+% kg L 6 ( )*' *0 #
Ga0 +a*-ral 34,2% peso 0 4' *(3+2 # 1 !&("7# T
Ga0ol.+a 21,5% peso 0 22 )23)( # 0 223) >
Na*a 12,0% peso )+ 4)(32 # )+34) >
K-ero0e+o 10,0%peso ()* '*0 # ()*3'* >
Comb-0*leo 15,6% peso ++( 2('3*) # ++(32( >
O*ro0 %om,-e0*o0 6.7% peso %+ 2(3(* # %+32 >
b) Si 7ico -ende cada barril de este petr$leo en un d$lar pa#a %@ de arancel3 8Cuánto #anara por la -enta de 0 barriles1diarios cuánto por se!ana<
0 barriles
dias entonces se obtendr:a 0 d$lares 0 d$lares 7 %@ pa#ar de arancel 6 % d$lares
anancia 6 7 ((( lare0a
* d$lares 7 * d:as laborales anancia 6 &! ((( lare00ema+a
%) De la cantidad de #as natural obtenido solo 2@ se destina a uso do!stico el resto a la obtenci$n de otros productos industriales3 8Cuál es la !asa ?ue se distribue< E7prese sus resultados en #.
=Uso do!stico5 0 4' *(.+2 # #as natural 7 2 @ 6 '88 1#("1$& 45
=Otros productos5 0 4' *(.+2 # #as natural 7 + @ 6 1 ## $(("$#$ 45
Problema '
Problema &
alances con !apores condensables
Problema $1$ Problema $17 Problema Problema Problema Problema Problema Problema ProblemaEN>RADA = 0 #1r
] ))@ u!edad )) #1r ] %'@ casa-a %' #1r
SECADO
SALIDA = #1r
] (@ u!edad] 4(@ casa-a
Problema $$
La arina de tapioca se usa en lu#ar de arina de tri#o !ucos pa:ses la arina se obtiene secando la ra:" de casaba con ))@ de u!edad asta ?ue conten#a s$lo (@ lue#o se !uele para obtener la arina Cuántos ilo#ra!os se deben secar para producir ( #1r de arina.
Re0ol-%.+
9ALIDA Y 45;r
(@ u!edad #1r
4(@ casa-a %' #1r la casava se man!ene
6 0.*+4'* #1r
=>otal arina 6 6 0.*+4'* #1r u!edad ^ %' #1r casa-a =>otal arina 6 635.78"47 #g$r
=Entonces se tiene la cantidad ?ue se obtendr:a con 0 #1r ?ue in#resa. Si5 0 #1r %(.*+4'* #1r
Se necesita ( #1r
=Se necesita secar & 13"70.58 #g$r para obtener ( #1r de arina
Problema $7
aterial Fertili"ante se seca desde (@ asta .(@ de u!edad en base seca a una -elocidad de 0.( #1s en un secador rotatorio a contracorriente con aire. El s$lido entra a 24'[P sale a
] (@ u!edad ] 0.( #1s -elocidad ] 24' [P
SECADO
SALIDA = #1r
] .(@ u!edad ] %%4[P%%4[P en tanto ?ue el aire entra a '[P de una u!edad .* # de a#ua1# de aire seco sale a %(([P. Despreciando las prdidas de calor3 esti!e el caudal de aire seco la u!edad de aire saliente del secador. El Cp del Fertili"ante seco es de 0.+4 k!
kg∗ " # La
presi$n de operaci$n de una at!$sFera.
C p 0.+4 k!
kg∗ "
Re0ol-%.+
Problema $8
Es un proceso se !e"cla arina de pescado con otros ali!entos para obtener la arina de pescado se e7trae el aceite se tiene un producto con +@ de a#ua 2@ de s$lidos. Este
EN>RADA = 0 #1r
] ++@ u!edad ++ #1r ] 2@ casa-a 2 #1r
SECADO
SALIDA = #1r
] '@ u!edad 7 #1r] )@ casa-a 2 #1r
producto se seca un secador rotatorio para dar una arina con ' de a#ua3 lue#o está se !uele se e!paca. Calcula los ilo#ra!os de arina /!eda entrante al secado re?ueridos para producir 0#1 de arina seca.
Re0ol-%.+
9ALIDA Y 45;r
'@ u!edad #1r
)@ casa-a 2 #1r la casava se man!ene
6 0%.%%%% #1r
=>otal arina 6 6 #1r u!edad ^ 2 #1r casa-a =>otal arina 6 6 %%.%%%% #1r
=Entonces se tiene la cantidad ?ue se obtendr:a con 0 #1r ?ue in#resa. Si5 0 #1r %%.%%%% #1r
Se necesita 0 #1r
Se necesita 6 '''''' 45;r para obtener 0 #1r de arina
