Ejercicios Fisicoquímica.
Enviado por tomas • 21 de Febrero de 2018 • 901 Palabras (4 Páginas) • 450 Visitas
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Se grafica el volumen mola vs la presión, para determinar la pendiente ver figura 1.3[pic 27]
La pendiente a 1000 psia es:
[pic 28]
de acuerdo con la información de los datos volumétricos, el Vm de la muestra de gas natural a 1000 psia es 5.7 pieˆ3/lbn. Reemplazando los valores en la ecuación 1.24 se obtiene:
[pic 29]
Ejemplo 1.6
Para el agua a 50°C y 1 atm, la densidad es 0,98804 y el coeficiente de compresibilidad isotérmico es . Obtenga el volumen molar en a las siguientes condicones:[pic 30][pic 31][pic 32][pic 33]
a). 50°C y 1 atm.
b). 50°C y 100 atm. Desprecie la dependencia de k con la presión.
Solución:
a). Con base en la densidad dada a las condiciones de 50°C y 1 atm. Se halla el volumen molar a las mismas condiciones
[pic 34]
[pic 35]
Reemplazando:
[pic 36]
b). Utilizando la ecuación 1.26 deducida del coeficiente de compresibilidad isotermico se tiene:
ó [pic 37][pic 38]
[pic 39]
[pic 40]
Reemplazando en la ecuacion se tiene:
[pic 41]
[pic 42]
Ejemplo 1.7
Determine el volumen especifico másico del vapor de agua en a 200 bares y 520°C. utilizando:[pic 43]
a). Ecuación de estado de gas ideal.
b). Ecuación de los gases reales utilizando la carta de factor de compresibilidad.
Solución:
a). [pic 44]
Donde:
[pic 45]
Entonces:
[pic 46]
Reemplazando se tiene:
[pic 47]
[pic 48]
b). Utilizando la ecuación 1.35
[pic 49]
Se toman los datos de las propiedades críticas del agua de la Tabla A.1 del Apéndice A. utilizando las ecuaciones 1.28 y 1.29 se tiene:
[pic 50]
[pic 51]
Para hallar Z, se entra a las carta de compresibilidad de Nelson y Obert con los valores obtenidos de y , por cuanto el sistema es una sustancia pura [pic 52][pic 53]
De estos datos, Z=0,83
Por tanto:
[pic 54]
[pic 55]
[pic 56]
Ejemplo 1.8
Se tienen contenedores de 30L para transportar etano. En cada recipiente se almacenará 1kg de etano, pero no se conoce cuál es la presión máxima que puede soportar el contenedor. Calcule cuál será a presión mediante los siguientes métodos teniendo en cuenta que el transporte se realizara a una temperatura de 25°C en promedio.
a). Ecuación de los gases ideales
b). Factor de compresibilidad mediante una correlación
c). Ecuación de estado de vdW
Solución:
a). Ecuación de estado de gas ideal.
[pic 57]
[pic 58]
Reemplazando:
[pic 59]
[pic 60]
b). Factor de compresibilidad mediante una correlación
[pic 61]
Como:
[pic 62]
[pic 63]
Deduciendo de la ecuación 1.45
[pic 64]
Utilizando la ecuación 1.43 donde
[pic 65]
[pic 66]
Y ahora para utilizando ecuación corregida 1.44 se tiene:[pic 67]
[pic 68]
[pic 69]
Sustituyendo los valores encontrados se reemplaza:
[pic 70]
Donde Z sería:
[pic 71]
Igualando las dos expresiones para Z, se tiene:
[pic 72]
Se resuelve la ecuación hallando el valor de [pic 73]
[pic 74]
Por ultimo
[pic 75]
[pic 76]
c). Ecuación de estado de vdW
Utilizando la ecuación 1.49
[pic 77]
Utilizando la ecuación 1.50
[pic 78]
Por ultimo utilizando la ecuación 1.48 se tiene:
[pic 79]
[pic 80]
[pic 81]
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