problemas opuu

8/16/2019 Problemas Opuu

1/26

Universidad Nacional

Federico VillarrealFacultad de Ingeniería Industrial

y de SistemasCarrera Profesional de Ingeniería Industrial

«Año de la consolidación del Mar de rau!

LIBRO 3: CAPÍTULO 3

LIBRO 4: CAPÍTULO 6

«BALANCE DE MATERIA ENER!ÍA"

PRE#ENTADO POR:

"omero #uare$% S&eyla 'oselynSegura ()rate% "&ony "ay(agasti$a*al +angoa% "osa ,stefany(-ñiga M)r.ue$% 'uan Carlos

C$di%o: /012/3032/C$di%o: /0120/3452C$di%o: /0120/5167C$di%o: /012/3773/


2/26

DOCENTE:

Ing8 'os9 #uiman Sandoval

Li&a' () de *e+rero de (),6


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UNIVERVERSIDAD NACIONALFEDERICO VILLARREAL BALANCE DE MATERIA Y ENERGÍA

___________________________________________________________________________________________________________________

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............................................................................................*

%


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___________________________________________________________________________________________________________________

'


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Conceptos básicos usados en los procesos industriales

y en la mezcla de gas sin reacciónProblema 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 ×

454 g

1 lb 6 *+* )4

g

hora7 1

cm3

0,944g 6 834

417,37 cm

3

horaa) 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) cm

3

turno

+ %'0*3%*cm

3

hora ×

6 horas

1turno 6 ( ) ('322 cm

3

turno

=>otal de -olu!en de ca!p/ en 0 d:a es de 00 )+0 +'%30+ c! %

00 )+0 +'%30+ cm3

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

1000 cm3 ×

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


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%) 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

245318706,8 mL

mes

337,25 mL

botella

6 *2* '43)% ≅ 77 &(! botellasmes

*' = *2* '4 6 1 #!1 al*a+*e ,or %-m,l.rBaltan 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

8 horas

1 turno x 2 turnos

1d í a x

5d í as

1 semana=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<

02T

semana ×

4 semana s

1mes ¿ '+

T detomate

mes

'+T de tomate

mes ×

1000 kg

1T ×

1000 g

1kg × 1cm

3

1g ¿ '+

cm3

mes detomate

0 en-ase tiene ('23(42 cm3 de capacidad llenado al 4@

)


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Entonces para una capacidad de '+ cm3 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

1 turno ×

2 turnos

1d í a 6 '"$

T

d í ae 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 5 lb

11lb × 0 6 " 3O

Jidr$7ido de sodio5 6 lb

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 × 454 g

1 lb ×

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 # × 1cm3

1,25 g 6 % 0+ ('(3) c!% de li!piador

% 0+ ('(3) c!% × 1 L

1000 cm3 ×

1gal

3,84 L6 * +(43(% #al

*


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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+aO,eraore0

- o,erar.o01o * 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#uiente5Fr-*a P-l,a T.em,o O,erar.o01 45 *( # )s 01( 45 *( # 0 07( 45 (2( # * 0

1&( 45 0( #* 6 0 d:a 0M

turno2

&( 45 % #' 6 0 d:a 2M

turno0

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%;aa0+ 0%( *(@ 2(@

e Si el Fabricante tiene un pedido de + en-ases1se!ana3 de!uestre con cálculos

si se satisFace la de!anda.

+


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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*a1ora 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

1,05 g

6 4* )043'+mLde jugo

hora

4* )043'+mLde jugo

hora ×

8horas

1turno ×

2 turnos

1día ×

200días

año 6

2 4' %+ 4(2mLde 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

Kg/día lb/día

4


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Jugo 953 15 248 33

621,84

Cáscara792,4 12

678,4

27 955

872

Pulpa 127,8 2 044,8 4 508,78Hueso 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

0


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' 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

1,18 kg ×

$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

6cm

3

35,31 ft 3

6 '2 '+ ++%3) c!%

asa 6 '2 '+ ++%3) c!% × 34(g

cm3 ×

1kg

1000 g 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+) # × 1 lb

454 g 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<

A#ua en el caF 6 *(@ de 0( Ft% 6 '1 8$( $$"7 %m '

00


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d >ransFor!e la te!peratura a unidades del siste!a !s.

'( oB a oC

oC 6 59

'( 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%+ !%

02


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Vol de la tuber:a 6 π × r 2 × L 6 32(4 !%

Volu!en de la capa5 ("77! m '

Problema !

Problema 1(

Problema 11

Problema 1

Problema 1'

Problema 1&

Problema 1#

0%


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Problema 1$

La lece Fresca tiene la si#uiente co!posici$n porcentual5A#ua +*3%@ pesorasa %3*@ peso

&rote:nas %3(@ pesoCarboidratos !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

hora7 0.2

kg

L6 ( '

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-ases4008240 g

450 g

envase

6 8 !(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@ pesoE0*ab.l.aor 32@ pesoEm-l0.o+a+*e 3%@ pesoO*ro0 A.*./o0 003@ peso

A5-a )0.(@ peso=En 0 ora se obtiene 0443+ # de #rasa de lece.

0443+ # 7 8horasx 28dias

Al !es se obtiene && 7##" 45

=Si '' *((32 # de #rasa de lece 02@ del elado

# del total de elado 0@ del elado

0'


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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 17Las 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' 45A%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 )%324Pro*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+

0(


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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 suFor!ulaci$n usa las si#uientes !aterias pri!as5

sal-ado *3*@ pesoa"/car )3(@ peso

sal 03*(@ pesoarina inte#ral 03@ peso

!anteca -e#etal 03(@ peso

conser-adores 2(3*(@ pesoarina reFinada '(3%@ pesoaceite -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

0)


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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 85000rebanadas214 600 rebanadas

× 0 6 %43)0@

&a?uetes #randes129600 rebanadas

214 600 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 es5278530 rebanadas

17 rebanadas 6 1$ '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

27 rebanadas 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 ELYN 0 (31P

0*


18/26


___________________________________________________________________________________________________________________

&A&AA 0( %31PANZANA %2 )3+1L,

NUEZ % 3(1

OUR> 4 0(31PIEL * 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*3'2M.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

0+


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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<

=Soluci$n de a"/car5 Azúcar: )(3*+@ 7 0 # 6 )(*3+ #

04


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Agua: %'322@ 7 0 # 6 %'232 # 71000 g

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$rico1kg cido fosf ó rico

4kg soluci ó n × 0 6 # 2

A#ua3 kg cido fosf órico

4 kgsolució 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+ ( # × 1cm3

1,5g 6 )*4 c!%

=\arabe en-asado +@ 7 )*4 c!% 6 ('% 2 c!%

Cantidad de en-ases543200cm

3

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

2


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• 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# TGa0ol.+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 arancel38Cuánto #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

= Masa distribuida 6 !' '$( 45

20


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Problema '

Problema &

22


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alances con !apores condensables

Problema $1$

Problema $17

Problema

Problema

Problema

Problema

Problema

Problema

Problema

2%


24/26

EN>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 6 35.78"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 de0.( #1s en un secador rotatorio a contracorriente con aire. El s$lido entra a 24'[P sale a

2'


25/26

] (@ u!edad] 0.( #1s -elocidad] 24' [P

SECADO SALIDA = #1r ] .(@ u!edad

] %%4[P


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%%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.+4k!

kg∗ " # La

presi$n de operaci$n de una at!$sFera.

C p 0.+4k!

kg∗ "

Re0ol-%.+

Problema $8

Es un proceso se !e"cla arina de pescado con otros ali!entos para obtener la arinade pescado se e7trae el aceite se tiene un producto con +@ de a#ua 2@ de s$lidos. Este

2(


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EN>RADA = 0 #1r ] ++@ u!edad ++ #1r ] 2@ casa-a 2 #1r

SECADOSALIDA = #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

problemas opuu

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