Come Determinare Input e uscite non misurate utilizzando Equazioni di bilanciamento dei materiali

Le equazioni dei materiali sono strumenti essenziali per l'ingegneria dei processi per analizzare i sistemi in cui non tutti gli input e gli output sono misurati direttamente, e aiutano a identificare i flussi non misurati tenendo conto della conservazione della massa all'interno di un sistema.

Comprendere le Equazioni di Equilibrio dei Materiali

Un'equazione di equilibrio materiale afferma che l'ingresso totale meno l'uscita totale equivale all'accumulo all'interno del sistema. Quando il sistema è a stato costante, il termine di accumulo è zero, semplificando l'equazione a:

Input = output

Identificare gli ingressi non misurati

Quando alcuni input non vengono misurati, il bilanciamento del materiale può essere risistemato per risolvere l'ingresso sconosciuto, che richiede valori noti per altri input e output, così come gli stati iniziali e finali del sistema.

Ad esempio, se l'output totale e tutti tranne un input sono noti, l'ingresso non misurato può essere calcolato sottraendo gli input e gli output noti dal flusso totale.

Determinazione delle uscite non misurate

Analogamente, se un output non è misurato, il bilanciamento del materiale può essere utilizzato per stimarne il valore. Conoscendo tutti gli altri input e output, l'output non misurato è la differenza tra il flusso totale e la somma dei deflussi misurati.

Applicazione pratica

L'applicazione delle equazioni di equilibrio dei materiali comporta l'elaborazione delle equazioni di conservazione basate sulla configurazione del sistema, spesso richiede ipotesi come stato costante e nessun accumulo, semplificando i calcoli.