IPN
UPIICSA
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
ACADEMIAS DE QUÍMICA
Unidad II: Unidades de medición y su aplicación en los procesos industriales.
Tarea 3: Factores de conversión Parte II
Resolver los siguientes ejercicios.
1. Una empresa para su proceso ha adquirido dos tanques de almacenamiento de los cuales uno tiene una forma cilíndrica con 6 m de
altura y 80 in de diámetro y lo usa para almacenar gases; el otro tanque tiene forma de cubo con 7 pies por lado y lo usan para
almacenar líquidos. Ya instalados los tanques se llenan hasta el 90% de su capacidad. Si por hora de operación de la planta se
consumen 4.5 L de gas y 10 galones de líquido, ¿Para cuántos días durará el contenido de cada tanque trabajando dos turnos diarios,
el primero de 8 horas y de 7 horas el segundo?
2. Se sabe que la pectina es un producto industrial que se emplea en la elaboración de alimentos. Se cuenta con 0.275 ton/h de cáscara
de limón, la cual se reduce de tamaño, se pasa a una sección de lavado donde se adicionan la cantidad de 5 m3/h de agua, se envía a
un filtro donde se eliminan los sólidos en suspensión y el filtrado se envía a un evaporador de simple efecto a 200°F, el concentrado
se lava y se seca obteniéndose 0.0835 ton/h de pectina, la cual se va a envasar y almacenar. Calcular:
a) Si la cáscara de limón representa el 15% en peso de todo el limón, ¿cuántas lb de limón se requieren en 3 horas de trabajo?
b) La empresa trabaja dos turnos al día de 6 h/turno, y 25 días al mes. Así mismo, se sabe que el 30% de la producción de pectina
se exporta. ¿Cuántas toneladas de limón se deben emplear para satisfacer la demanda de 3 meses para exportación?
c) Si el 70% restante de la producción de pectina se distribuye al mercado nacional en envases de 1.5 kg, ¿cuántos envases se
utilizarán para dicha presentación en 3 meses de producción?
3. En una industria productora de crema facial líquida se procesan 2375 lb/h de producto con una ρ= 1.144 kg/L. Determine:
a) ¿Cuántas toneladas se procesarán al año considerando un turno de 8 horas y un turno de 6 horas por día y 300 días laborables al
año?
b) ¿Cuántas botellas se requieren anualmente si cada recipiente tiene un volumen de 485 mL y se llenan al 95% de su capacidad?
c) Se tiene una requisición de 775 320 piezas para entregar en un mes. ¿Se logrará esta producción trabajando 25 días por mes?
¿Qué haría usted para cumplir con el pedido?
4. Una empresa necesita adquirir un tanque de mezclado para unir agua con azúcar y obtener un jarabe. El tanque debe tener 2 m de
altura y 2 m de diámetro, pero se llenará a un 80% de su capacidad. De la masa de producto obtenido, un 75% es agua, mientras que
el resto corresponde a azúcar. La densidad del producto que se maneja es de 1.15 g/mL y se trabaja a una temperatura de 77°F. La
densidad del agua es de 0.998 kg/L. Tres proveedores ofrecen lo siguiente:
• Proveedor A: Tanque de 4.0 m3 de capacidad
• Proveedor B: Tanque de 6300 L de capacidad
• Proveedor C: Tanque de 2245.462 gal de capacidad
Determina:
a) La masa de jarabe, una vez que el tanque se llena hasta su capacidad de trabajo.
b) ¿Cuál de los tres proveedores seleccionarías y por qué? Justifica tu respuesta con cálculos.
c) ¿Cuántos envases de 1 lb podrían llenarse con el contenido de trabajo de dicho tanque?
d) ¿A qué temperatura en °C se efectúa el proceso?
e) Si el metro cúbico de agua cuesta $6.20, ¿cuánto se invierte por este concepto de agua, una vez que el tanque se llena a la
capacidad de trabajo?
5. Se desea envasar 3 ton/ mes de jugo de uva con una densidad de 1.06 g/mL, dicho jugo se encuentra en un tanque provisto de
refrigeración a una temperatura de 13°C. El 40% de esta producción se envasará en botes cilíndricos de 6 cm de diámetro y 10 cm
de altura y se llenan sólo el 88.5%. El resto de la producción se envasará en envases de plástico de 0.9 gal llenándose al 90% de su
capacidad. La empresa labora 24 días al mes y 10 meses al año.
a) Exprese la temperatura en °F, K y R.
b) ¿Cuántos envases de cada una de las presentaciones se requieren para la producción anual?
c) Si el costo del envase cilíndrico es de $0.35 y el envase de plástico de $0.85, ¿cuál será la inversión anual por este concepto?
6. Una fábrica que produce pulpa de frutas tiene el siguiente plan de producción:
Producto
Consumo de materia prima
Funcionamiento
Envases utilizados
Piña
720 kg/h
150 días/año, 1 turno/día, 8 h/turno
Recipientes de 950 g
Durazno
ρ=1.8 g/cm3
60 lb/min
240 días/año; 1 turno/día; 8 h/turno
Recipiente cilíndrico: diámetro: 2.76 in
h=0.39 ft
El producto terminado se obtiene en un 75% respecto a la cantidad de la materia prima utilizada. Temperatura del proceso= 110°C.
Determine:
a) El producto elaborado en Ton/h de piña y durazno.
