Planteamiento del Análisis de Grados de Libertad en problemas de balances de materia | | UPV

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Título: Planteamiento del Análisis de Grados de Libertad en problemas de balances de materia
Descripción: En este objeto se muestra con un ejemplo cómo plantear un análisis de grados de libertad a partir de un diagrama de flujo de un proceso. Cárcel Carrión, JA. (2016). Planteamiento del Análisis de Grados de Libertad en problemas de balances de materia. hdl.handle.net/10251/63512
Descripción automática: En este video, se explica cómo realizar el análisis de grados de libertad en problemas de balances de materia, subrayando su importancia para la resolución de dichos problemas. Se empieza con una introducción y se muestra cómo llevar a cabo el análisis a través de un ejemplo práctico, utilizando un diagrama de flujo de un proceso donde un producto líquido se mezcla con azúcar y se concentra mediante un evaporador.
Se define el análisis de grados de libertad como la determinación del número de variables independientes, restando el número de balances posibles, las especificaciones conocidas y las relaciones entre variables. Esto puede llevar a tres situaciones: un resultado positivo indica más incógnitas que ecuaciones, lo cual lleva a infinitas soluciones y problemas de optimización; un resultado cero significa una única solución posible; y un resultado negativo implica redundancia o dependencia en la información.
El ejemplo detallado analiza el sistema por partes: el mezclador, el evaporador y finalmente, el sistema global, aterriza cómo contar las variables independientes y aplicar los balances y especificaciones. Al final del proceso, se muestra cómo resolver el sistema de ecuaciones resultante para obtener todas las corrientes implicadas en el proceso. El video concluye con la esperanza de haber aclarado cómo realizar un análisis de grados de libertad a partir de un diagrama de flujo.
Autor/a: Carcel Carrión Juan Andrés
+ Universitat Politècnica de València UPV: www.upv.es
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#Grados de libertad #Balances #Resolución secuencial #TECNOLOGIA DE ALIMENTOS #

Опубликовано:

3 окт 2017

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Комментарии : 38

@TheJaroder 4 года назад

¡Muchas gracias! Mi profe lo explicó ayer y me dejó con más dudas que respuestas; me habéis ayudado enormemente.

@quimicamasfacil2962 3 года назад

Clarísimo, es un placer escucharle. Muchas gracias.

@cjg0312 6 лет назад

Muchísimas gracias, muy bien explicado y muy sencillo de entender.

@angelarango6742 9 месяцев назад

La mejor explicacion que encontre en todo youtube

@Millus1987 6 лет назад

muy bien explicado, muchas gracias

@sandraibarra2755 4 года назад

No me quedaba claro esto de los grados de libertad, Gracias!!

@user-mz7jq8xq4r 4 месяца назад

Diossss, ojala me lo hubiesen explicado asi. Muchas gracias

@brisethnicoleantunezhuaman9554 3 года назад

Muy buen vídeo, muchas gracias¡¡

@karlitacardenas6221 4 года назад

Muchas gracias!! muy útil !

@emptydrive0010 3 года назад

Mil gracias UPV

@sanernestomaypat6104 3 года назад

Excelente explicación

@Betox2007 6 лет назад

Muy buen vídeo, ¿alguna bibliografía que recomiendes para abundar en el tema?

@groverv.b1022 5 лет назад

gracias

@crisnicotv5253 3 года назад

Cordial saludo. Los caudales pueden ser de cualquier tipo ( molar, másico, volumétrico)?

@UPV 3 года назад

El profesor responde: "En los balances de materia se deben utilizar unidades de cantidad de materia, es decir caudales másicos o molares. Si se disponen de caudales volumétricos, se debe conocer la densidad para poder traducirlos a caudales másicos".

@alvaropena2114 2 года назад

gracias profe

@carlos75921 4 года назад

Hola que tal, tengo una duda, para el evaporador si hiciera un balance de energía contaría como relación independiente??

@UPV 3 года назад

El profesor responde: “El balance de energía en el evaporador no es una relación independiente, es un balance más que se puede plantear. Pero, atención, si se introduce el balance de energía en el análisis de grados de libertad, éste cambia totalmente porque también hay que introducir también la variables independientes relacionadas con dicho balance (por ejemplo, temperaturas de las corrientes), las especificaciones de las mismas (los datos) y las posibles relaciones entre ellas."

@rafaella9700 5 лет назад

¿Como saco las relaciones independientes? o a que se refiere ese concepto?

@UPV 4 года назад

El profesor responde: Las relaciones independientes son ecuaciones que se pueden plantear a partir de otras informaciones que dispongamos. Por ejemplo, en el caso que se propone en el vídeo, nos podrían decir que se añade 250 gramos de azúcar por cada kg de líquido que entra al mezclador. Entonces la relación sería: m2/m1=0.250/1 y sería una ecuación más, además de los balances, que podría utilizar para resolver el problema. Estas relaciones deben ser INDEPENDIENTES. Es decir, si tenemos un divisor que divide en 2 la corrientes principal, y me dicen que un 40 % se va por un sitio y un 60 % por otro, NO me están dando 2 relaciones INDEPENDIENTES. Solo me dicen una, ya que la otra depende de la primera . Un saludo

@demetrioflores2040 3 года назад

Felder & Rousseau definen a los grados de libertad como la resta de las incognitas menos las ecuaciones independientes.... y ya. Porque no hacerlo asi de simple. Practicamente para cada incognita debe existir una ecuación que la resuelva. En ocaciones varias incognitas se resuelven simultaneamente con un sistema de ecuaciones pero sigue siendo lo mismo. Algo que verdaderamente ayuda en balance es aprender a plantear los tipos de ecuaciones independientes existentes.

@oscarolguin8669 10 месяцев назад

Clarísimo la verdad como batallaba con éste paso para resolver un balance

@mayragarcia858 4 года назад

Una duda, ¿por qué en las variables independientes del evaporador las fracciones másicas del producto final son tres, si técnicamente conocemos dos de ellas y la tercera se obtuvo de restar 1-0.3, esto no la hace dependiente?

@UPV 4 года назад

El profesor responde: "Como dices, en la salida del evaporador, como los componentes del producto que sale son tres, las fracciones másicas de dichos componentes incluirían sólo 2 variables independientes (la tercera resulta de restar a 1 las anteriores). Sin embargo, como en cualquier corriente, tenemos también el caudal másico, que constituye la tercera variable independiente. Lo de indicar que si una corriente tiene 3 componentes, hay 3 variables independientes es una regla nemotécnica porque coincide el número, aunque las variables que son realmente independientes siempre son el caudal y todas las fracciones másicas menos una. Un saludo."

4 года назад

@@UPV Excelente respuesta, venía por la misma duda. Debería corregir eso, hace confundir a los estudiantes cuando indican a las tres fracciones másicas.

@fabiocesarherediaoliva8709 4 года назад

Para los condensadores O enfriadores de 1 entrada y 1 salida tambien se le hace análisis de grado de libertad? Ya que el flujo de salida es igual al de entrada, también los componentes...

@UPV 4 года назад

El profesor responde: "Si se trata de una unidad con una única entrada y una única salida y sin que haya ninguna reacción en el interior que modifique los componentes, no tiene sentido plantear el balance de materia ya que lo que la corriente de entrada y la de salida van a ser iguales en caudales y composiciones. Por lo tanto, considerarlo en el análisis de grados de libertad, no supone ninguna ventaja, ni tampoco ningún inconveniente. Un saludo "

@fabiocesarherediaoliva8709 4 года назад

@@UPV gracias :D

@Roxas_kh 2 года назад

aqui en catalunya lo que tu llamas diagrama de flujo es un diagrama de bloques, el de flujo es mas en plan dibujitos

@santiagozorrillaguaca8438 2 года назад

Hola buenas noches una pregunta, porque enlas variables independientes son 6 del mezclador, segun lo que a mi me enseñaron los flujos masicos desconocidos tambein son variables independientes no?, y en los componentes conociendo uno ya tienes el otro por lo tanto no serian 6 sino 4

@UPV 2 года назад

El profesor responde: "Las variables independientes son: - En la corriente 1, el caudal másico y uno de los dos componentes (el otro no es independiente) - En la corriente 2 solo el caudal másico ya que sólo tiene un componente - En la corriente 3, el caudal másico y dos de los 3 componentes (el otro no es independiente) En total 6 variables independientes Un saludo"

@linajuliethospinaleon8814 4 месяца назад

@@UPVHola! Con la primera parte de la explicación lo entendí así. También llego a la conclusión que acabas de dar. Sin embargo, cuando mencionas que al coincidir el número de componentes con el número de variables independientes para el primer flujo, también se puede “asumir” lo mismo para los demás flujos, ahí fue donde me confundí. No entendí mucho esa idea.

@nereidasanchez4481 2 года назад

Que quiere decir con relaciones independientes? Y por que es cero?

@UPV 2 года назад

El profesor responde: "En algunas situaciones se conocen relaciones entre las variables de una unidad. Por ejemplo, se sabe que el caudal másico de una corriente de entrada es el doble que una corriente de salida. Esta información se puede plasmar en una ecuación adicional, independiente de los balances, que se puede utilizar en los cálculos, y que, por lo tanto, restan grados de libertad. En el ejemplo concreto que se muestra en el vídeo, no se dispone de ninguna relación de este estilo, por lo que el número de grados de libertad que resta en el análisis es cero".

@fernandezblue 2 года назад

No entendí porque dice primero que el flujo masico es una variable independiente, y las fracciónes masicas son dependiente por que si se uno puedo obtener el otro. Pero al final cuenta a las fracciones masicas como independientes. Explicasion por favor, necesito aclararme la duda. 😞

@UPV 2 года назад

La respuesta del autor de este vídeo es la siguiente: En una corriente el caudal másico siempre es una variable independiente. En cuanto a las fracciones másicas de las composiciones, son todas independientes menos una, ya que por definición, la suma de todas la fracciones másicas es igual a 1. Por lo tanto si se conocen todas la fracciones másicas menos una, ésta última es 1 menos las fracciones másicas de los demás componentes. Por lo tanto, no sería independiente. Entonces si sumamos 1 caudal másico más todas las fracciones másicas menos 1, nos da que el número de variables independientes en una corriente COINCIDE con el número de componentes. Pero esto no quiere decir que todas las fracciones másicas de los componentes sean independientes, como se ha explicado antes.