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Balance de Materia y Energia

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lightbulbAbout this topic
El balance de materia y energía es un principio fundamental en la ingeniería y las ciencias ambientales que establece que la materia y la energía no se crean ni se destruyen, sino que se transforman y se transfieren en un sistema. Este concepto se utiliza para analizar y diseñar procesos en diversas disciplinas.
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El balance de materia y energía es un principio fundamental en la ingeniería y las ciencias ambientales que establece que la materia y la energía no se crean ni se destruyen, sino que se transforman y se transfieren en un sistema. Este concepto se utiliza para analizar y diseñar procesos en diversas disciplinas.

Key research themes

1. How can material and energy balances be systematically applied and optimized in industrial and processing systems?

This research area focuses on the fundamental principles, methods, and practical implementations of material and energy balances in industrial and manufacturing processes. It addresses how conservation laws are applied to quantify inputs, outputs, storage, losses, and optimize resource efficiency with emphasis on methodologies such as the use of Sankey diagrams and constituent-specific balances. This theme is vital as accurate material and energy accounting enables industries to enhance sustainability, reduce waste, and improve operational efficiency.

Key finding: The paper provides a structured framework for performing material and energy balances by viewing a process as a system with inputs, outputs, stored mass, and losses, emphasizing conservation principles. It highlights the... Read more
Key finding: This work reiterates core principles of mass and energy conservation with industrial examples, underlining the importance of selecting appropriate bases and constituent differentiation for balances. It expands on energy... Read more
Key finding: This paper contextualizes material and energy balances within the food industry, detailing their critical role from exploratory process design to ongoing operational control to maximize yield and sustainability. It stresses... Read more
Key finding: This study applies thermodynamic modeling of subprocesses in sanitary-ware manufacturing to map energy and water flows via mass and energy balances. The research demonstrates potential savings of nearly one-third energy and... Read more

2. What are the material and energy sustainability challenges and management strategies in agricultural and food production systems?

This theme explores how material and energy balance principles are applied to assess and improve sustainability in agricultural production systems, including livestock and bioenergy contexts. It examines quantitative assessments of resource inputs versus outputs, identifies inefficiencies, and addresses socio-economic and environmental sustainability factors. An understanding of these balances is crucial to develop more sustainable food and energy production practices amid resource constraints and environmental concerns.

Key finding: The study quantified negative energy and protein balances in a Cuban dairy production system, finding that inputs exceeded outputs by factors of 8 and 4 respectively, revealing inefficiencies in feed and resource utilization.... Read more
Key finding: Through literature review and expert interviews, this paper identifies biogas and bioethanol as the biofuels with highest development potential in Mexico, while biodiesel faces feedstock constraints. It underscores the... Read more
Key finding: This research introduces a paradigm shift focusing on minimal energy requirements at the household level rather than actual consumption, proposing a model that integrates socio-demographic and geographic factors to estimate... Read more
Key finding: By analyzing sustainability reports from major chemical companies, the paper identifies critical sustainability topics like material and energy consumption, emissions, and circular economy adoption. It outlines how companies’... Read more

3. How do biomechanical properties and dynamic balance relate to performance outcomes in elite sports settings?

This theme investigates the biomechanical factors, specifically muscular mechanical properties and dynamic balance, and their effect on athletic performance metrics like free kick accuracy in elite football players. Research integrates biomechanical measurement tools with performance assessments to identify training targets that could enhance precision and stability, expanding the understanding of material energy flow concepts into a biological and applied sports science context.

Key finding: Using Myoton and Y-Balance testing on elite Iraqi football players, this study found strong correlations between increased quadriceps and gastrocnemius muscle stiffness, improved dynamic balance, and enhanced free kick... Read more

All papers in Balance de Materia y Energia

This article proposes that electromagnetic energy, represented by the photon, constitutes the current equivalent of the primordial unified energy that preceded the Big Bang. Unlike other elementary particles, which could only emerge... more
El texto, de 273 páginas, se estructura en once capítulos que cubren temas como los fundamentos del álgebra y sistemas de unidades, variables de proceso, y conceptos básicos de química. También se abordan en detalle las mezclas de gases... more
En este trabajo se muestra un breve análisis que permite obtener las ecuaciones de diseño para un reactor semi Batch (semicontinuo), para reacciones homogéneas tanto irreversibles como reversibles en fase líquida, ya sea en función de la... more
1.-Los puntos de ebullición y de congelación del dióxido de azufre son -10°C y -72.7 °C (a 1 atm), respectivamente. El punto triple es -75.5 °C y 1.65 x 10 -3 atm, el punto crítico esta a 157°C y 78 atm. Con esta información proporcionada... more
Introduction: This study examines the influence of dynamic balance and muscle mechanical properties on the accuracy of free kicks in elite football players. Skeletal muscles, critical for movement, possess mechanical properties such as... more
Se resuelve el siguiente ejercicio utilizando la metodología para resolver casos de absorción y desorción: Se requiere diseñar una torre para deshidrosulfurar, con gas metano, las aguas residuales amargas (H2S) que se producen como... more
This study examines vacuum cooling as an efficient thermodynamic process for rapid temperature reduction by creating low-pressure environments. Experimental analyses focused on mass and energy balances in water systems, with data... more
إن الله سبحانه وتعالى خلق الطبيعة بنظام وجمال وانسجام و تشير هذه الآية القرآنية إلى أن الله سبحانه وتعالى قد خلق الكون كله على قانون الميزان. المعروف باسم التوازن البيئي، عادة ما تكون الأنظمة في حالة توازن مستقر، مما يعني أنه سيتم تصحيح... more
Resumen: En trabajos anteriores, en la Universidad Pontificia Bolivariana, sede Medellín, se desarrolló un complemento de MS-Excel®, llamado HomoSolver©, que permite la solución numérica de sistemas de ecuaciones no lineales y que ha sido... more
Resumen: En trabajos anteriores, en la Universidad Pontificia Bolivariana, sede Medellín, se desarrolló un complemento de MS-Excel®, llamado HomoSolver©, que permite la solución numérica de sistemas de ecuaciones no lineales y que ha sido... more
The book "Potabilización del Agua" by Jairo Alberto Romero Rojas provides a comprehensive exploration of water purification processes, detailing both fundamental principles and advanced methodologies. This text serves as an essential... more
Problemario Combustibles y Combustión
As empresas que atuam no Brasil buscam estratégias para se destacar no mercado e alcançarem novos clientes, um dos caminhos escolhidos tem sido a aplicação de práticas de produção mais limpa, uma vez que está alinhada com o uso racional... more
Funcionamiento y Experimento con Aserrín Hidratado en un Secador Rotatorio
Objetivo. La presente investigación se realizó con la finalidad de evaluar la influencia de un sistema de vapor flash en el área de secado para la reducción del consumo de combustible en una planta de harina de pescado. Materiales y... more
Se evaluaron tres técnicas de deshidratación de etanol: la destilación azeotrópica con benceno, la pervaporación y la adsorción con tamices moleculares. Para la simulación de las técnicas se utilizó el simulador de procesos HYSYS v3.2 y... more
El H 2 SO 4 es uno de los productos químicos de mayor importancia en la industria. Actualmente el H 2 SO 4 se produce mediante el proceso de doble contacto, en donde el SO 3 precursor del H 2 SO 4 se forma a partir de la oxidación del SO... more
La síntesis de procesos químicos es un proceso holístico que requiere la solución de problemas a través de métodos algorítmicos y heurísticas basadas en los principios fundamentales de la ingeniería química. El objetivo de este trabajo es... more
Capítulo 2. Esquema de Control Balanceado para Procesos Reactor /Separador con Material Recirculado 2.1 Introducción 2.2 Proceso Reactor/Separador con Recirculado 2.3 Configuración de Control Convencional 2.4 Esquema de Control Balanceado... more
As empresas que atuam no Brasil buscam estratégias para se destacar no mercado e alcançarem novos clientes, um dos caminhos escolhidos tem sido a aplicação de práticas de produção mais limpa, uma vez que está alinhada com o uso racional... more
La fugacidad es la medida del potencial químico para ajustar el valor de una presión. Está directamente relacionada con la tendencia de una sustancia para mantener la estabilidad de una fase (líquida, sólida, vapor o gas). A una... more
La fugacidad es la medida del potencial químico para ajustar el valor de una presión. Está directamente relacionada con la tendencia de una sustancia para mantener la estabilidad de una fase (líquida, sólida, vapor o gas). A una... more
El butanol ha sido identificado como un biocombustible potencial, ya que muestra diversas ventajas: goza de menor miscibilidad, inflamabilidad y corrosividad, al tiempo que tiene la ventaja de poder sustituir directamente la gasolina en... more
se generan grandes volúmenes de condensado vegetal que no se recuperan y se vierten al alcantarillado. Objetivo: Determinar el volumen y características de los condensados obtenidos en la fase de concentración de la pasta de tomate.... more
Generating identity, from an exploratory and speculative proposal through textiles and technologies, the contradiction in periods of uncertainty, travels and continues an eternal flow from where cycles and disorientations are constantly... more
Este trabajo aborda el diseno y el analisis de un impeler abierto de la bomba centrifuga por medio de la simulacion en ANSYS CFX de sus esfuerzos, verificando los resultados del rendimiento resultante de varios tipos de impelers de 6 y de... more
A. Einstein (1905). La energía cinética de un cuerpo ... disminuye como consecuencia de la emisión de luz, y si bien en una cantidad independiente de las cualidades del cuerpo, la diferencia ... también depende de la velocidad así como de... more
In this paper a theoreticaJ models of interest in Chemical Engineering Education is deducted. These models are based on the mass and energy microscopic balances and they are applied to the design of ideal reactors: plug flow and stirred... more
La fugacidad es la medida del potencial químico para ajustar el valor de una presión. Está directamente relacionada con la tendencia de una sustancia para mantener la estabilidad de una fase (líquida, sólida, vapor o gas). A una... more
Principios básicos de los procesos químicos. KERN, D. Procesos de transferencia de calor. PERRY. Manual de Ingeniero Químico. (6º edición) MC CABE-SMITH. Operaciones básicas de Ingeniería Química. OBJETIVOS E IMPORTANCIA DEL DISEÑO... more
As empresas que atuam no Brasil buscam estrategias para se destacar no mercado e alcancarem novos clientes, um dos caminhos escolhidos tem sido a aplicacao de praticas de producao mais limpa, uma vez que esta alinhada com o uso racional... more
El presente trabajo plantea la viabilidad de utilizar fracciones alcoholicas de un bio-oil, o alcohol de origen biológico (bioetanol) como materia prima para la obtención de hidrógeno de alta pureza mediante un proceso redox cíclico... more
Este proyecto se enfoca en la elaboración de un confite duro de arazá donde se utiliza como solución edulcorante: jarabe de glucosa y azúcar invertido, los cuales son sometidos a un proceso de cocción junto con la pulpa de la fruta para... more
Multiple industrial and air conditioning processes depend on the operations of humidification, dehumidification and drying, they are based on various psychometric parameters such as temperature, relative humidity, absolute humidity,... more
Solución de Taller 3, soluciones. Oscar Javier Patiño Ladino
Se evaluo la tecnica de destilacion extractiva empleando sales (CaCl 2 y NaCl) y una mezcla de etilenglicol y cloruro de calcio. Para la simulacion de las tecnicas se utilizo el simulador de procesos ASPEN-PLUS v7.0 y para su comparacion... more
El incremento en la demanda de fertilizantes hidrosolubles en Venezuela conlleva la necesidad de producción de este tipo de fertilizantes. Es por ello, que esta investigación plantea la producción de urea fosfato, desarrollando una... more
Multiple industrial and air conditioning processes depend on the operations of humidification, dehumidification and drying, they are based on various psychometric parameters such as temperature, relative humidity, absolute humidity,... more
Presento mi visión informal, clara, directa y sencilla de los principales temas del curso de Balance de materia y energía. No es un libro de fundamentos teóricos, ni de ejercicios solamente, sino que explico con detalle el procedimiento... more
Luego de la aparición del texto de Balances de Materia y Energía del Doctor Girontzas V. Reklaitis, en 1986, no ha habido ningún texto nuevo en el área, ni suyo ni de ningún otro autor, que trate de manera tan magistral el análisis de los... more
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