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Operaciones Unitarias Farmacéuticas Ejercicios propuestos Unidad 4 1. Un fluido sigue la le y exponencial y tiene una densidad de 1041 kg/m3. El fluido se mueve a través de 14.9 m de una tubería de 0.0524 m de diámetro interior a una velocidad media de 0.0728 m/s. Las propiedades reológicas del fluido son K=15.23 N∙sn/m2 y n=0.4. Calcule la caída de presión y las pérdidas de presión.

2. Una corriente de 1000 kg/h que contiene 10% de alcohol, 20% de azúcar y el resto de agua, se mezcla con 2000 kg/h de una corriente con 25% de alcohol, 50% de azúcar y el resto de agua. ¿Cuál será la composición de la mezcla resultante?

3. En un tanque se tiene una disolución de 1,500 litros de agua salina con una concentración de 80 g/L. A este tanque entra una corriente de 10 L/min con 7.5 g/L de sal y otra de 20 L/min. con una concentración de 15.0 g/L. por debajo del tanque se extraen 30 L/min. ¿Cuál será la concentración del tanque a los 60 minutos?

4. En un aparato parecido al mostrado en la Figura 6 se obtuvieron los siguientes datos para un fluido no newtoniano que tiene una densidad de 1015 kg/m3. Obtenga los valores de n y K para el fluido.

Figura 6 Caudal en galones/min (gpm) 0.3911 1.57 1.87 2.035 2.16 2.33

Caída de presión en libras sobre pulgada cuadrada (psi) 1.35 2.59 3.09 3.2 3.3 3.55

5. Un puré se bombea isotérmicamente a través del sistema mostrado en la Figura 7. La temperatura es constante e igual a 15 °C. El gasto másico es de 2000 kg/h. Calcule las pérdidas por fricción y la potencia transmitida por la bomba al fluido. Datos del fluidos: densidad 1100 kg/m3, K=0.18 N∙s/m2, n=0.645. La presión en el tanque inicial es la atmosférica. La presión final de descarga es de 20 psig

Figura 7 6. En la Figura 8 se muestra un mezclador utilizador para fundir grasa en la etapa inicial de la preparación de una crema cosmética. Esta grasa requiere 500*103 kJ por cada lote cargado para ser fundida. En la chaqueta se alimenta 2.5 kg/min vapor de agua saturado (121°C, 15 psig y λVapor 2200 kJ/kg) y sale de la chaqueta como líquido saturado a 121°C. Calcule los kg de grasa del lote si la capacidad calorífica de la grasa es en promedio 1.678 kJ/Kg∙°C y la temperatura de fusión es 75°C. Calcule el tiempo promedio para fundir la totalidad de la grasa.

Liquido saturado

Vapor saturado

Figura 8