Biofísica 2-2 Fluidos 16 Mecanismo de transporte

Fluidos 2-2.16. Determine el costo para desalinizar por ósmosis inversa 1 m³ de agua de mar, si la concentración de la misma es de 5,8 g/L de NaCl y el precio del kWh cobrado por la empresa distribuidora es de $ 0,038. (Suponer que la temperatura del agua de mar es 20 ºC)

Ley de Van't Hoff

π = i  c  R  T

donde

π = presión osmótica = ¿??

i  = índice de disociación = 2  (ClNa en solución acuosa se disocia en dos iones Cl^- y   Na⁺ )

c = concentración = 5,8 gr/ lt = 5,8 gr/lt  / 58 gr/mol = 0,1 mol/lt

R = constante de estado de los gases ideales = 0,082 lt atm/ mol ºK

T = temperatura (en ºK) = 20 ºC + 273 ºC = 293 ºK

Reemplazando

π = 2 * 0,1 mol/lt * 0,082 lt atm/ mol ºK * 293 ºK = 4,8 atm

Energía = Trabajo = presión * volumen = 4,8 atm * 1 m³ = 4,8 atm * (101.300 Pa/1 atm) * 1 m³ = 486.240 J

1 kWh = 1.000 W * 1h = 1.000 W * 3.600 s = 3.600.000 J

Energía = 486.240 J * ( 1kWh/3.600.000 J) = 0,135 kWh

Costo = 0,135 kWh * $ 0,038 = $ 0,0051 < -------- costo