+,ER7-!- ,!$8,!* !/ER! 9 ! -7!,$! +,!Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería Transferencia de Momentum
Fase 3. Reconocer las operaciones unitarias que involucran cambios físicos Grupo 211610_2
Elaborado por !na "aría Guerrero !#udelo $%di#o 1.113.6&3.&&'
Formadora (eid) *orena Galle#o
+niversidad ,acional !bierta ) a -istancia +,!Escuela de $iencias /sicas ecnolo#ía e n#eniería n#eniería de !limentos 4unio 23 de 2015
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E4ER$$8 '.1 Para purificar agua se dispone de un filtro de lecho profundo, constituido de dos capas: la primera de 50cm de partículas de antracita de tamao !"#$"0 %T&ler', & la segunda de 50cm de partículas de arena de tamao !#($)5 %T&ler'* En la ta+la siguiente se resumen las características de cada una de las capas:
Considerando ue so+re el lecho del filtro se mantienen -5cm de agua, determine la capacidad inicial del filtro %. 0', en m)/mh -esarrollo del E:ercicio 1e reali2a 3erificaci4n del tamao de las partículas de acuerdo a las dimensiones de los tamices T&ler & se determina el tamao de partículas promedio: ntracita: "*"6(mm & rena 0*75mm x =
1.168 mm + 0,295 mm 2
=0.7315 mm
1e calcula la superficie de la esfera:
( 0.7315 mm)2∗( 0.001 m)2
S ε = π
=1.681 x 10−6 m2
2
1 mm
Con la superficie de la esfera se pasa a calcular la superficie de las partículas: S P =
Sε ∅
−6
=
1.681 x 10
m
0,75
=2.241 x 10−6 m2
1e calcula el 3olumen de la esfera:
(
π 0.7315 mm V ε
=
3
)
3
∗( 0.001 m )
6
1 mm
3
=2.049 x 10−
10
m
3
1e asume ue el 3olumen de las partículas es igual al 3olumen de la esfera: −10
V P =V ε =2.049 x 10
3
m
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1e calcula el diámetro de la partícula: 6
D P =
(
S P V P
= ) (
6 −6
2.241 x 10
m
−10
2.049 x 10
= 5.486 x 10−4 m
2
m
3
)
1e reali2a cam+io de unidades de la caída de presi4n: 75 cm H 2
O∗ 98.0665 kg 1 cm H 2 O∗ m∗s
= 2
7354,98 kg 2
m∗s
Con los datos &a desarrollados se determina la capacidad inicial del filtro: 0,75
¿ ¿ ¿ 3∗m∗s 2 −4 7354.98 kg∗1000 kg∗( 5.486 x 10 m ) ∗¿ (−∆ P ) ρ ¿ D P2 ∗ε 3 G 0= =¿ 2 150∗ μ∗ L∗(1−ε )