Problemario fisicoquimica III

...

ECUACION DE CLAUSIUS-CLAPEYRON

[pic 113]

- Determine la entalpia de vaporización del agua a 175°C. apoyándose de las tablas de vapor.

T₁ = 170°C = 443.15 K P₁ = 792.18 KPa[pic 114]

T₂ = 180°C = 453.15 K P₂ = 1002.8 KPa[pic 115]

Ru = (8.314 KJ/KmolK) / (18 Kg/Kmol) = 0.4618 KJ/Kg K

Hfg= (Ru In (P₂/P₁) / ((1 / T₁) – (1 / T₂))

Hfg = ((0.4618KJ/kg) In(1002.8KPa/792.18KPa))/((1/443.15K)– (1/453.15k))

Hfg = 2186.36 KJ/Kg

- Determine la entalpia de vaporización del agua a 290°C. apoyándose de las tablas de vapor.

T₁ = 285°C = 558.15 K P₁ = 6914.6 KPa[pic 116]

T₂ = 295°C = 568.15 K P₂ = 7999 KPa[pic 117]

Ru = (8.314 KJ/KmolK) / (18 Kg/Kmol) = 0.4618 KJ/Kg K

Hfg= (Ru In (P₂/P₁) / ((1 / T₁) – (1 / T₂))

Hfg = ((0.4618KJ/kg) In(7999KPa/6914.6KPa))/((1/558.15K)– (1/568.15k))

Hfg = 2133.39 KJ/Kg

- Determine la entalpia de vaporización del agua a 360°C. apoyándose de las tablas de vapor.

T₁ = 355°C = 628.15 K P₁ = 17570 KPa[pic 118]

T₂ = 365°C = 638.15 K P₂ = 19822 KPa[pic 119]

Ru = (8.314 KJ/KmolK) / (18 Kg/Kmol) = 0.4618 KJ/Kg K

Hfg= (Ru In (P₂/P₁) / ((1 / T₁) – (1 / T₂))

Hfg = ((0.4618KJ/kg) In(19822KPa/17570KPa))/((1/628.15K)– (1/638.15k))

Hfg = 2232.47 KJ/Kg

---------------------------------------------------------------

ECUACION DE WAGNER[pic 120][pic 121]

- Calcular la presión de vapor del isopropanol a 450K

A = -8.7376

Tc =508.3 K

B = 2.1624

Pc =4764 KPa

C = -8.7089

Tr = T/Tc = 450/508.3 = 0.8853

D = 4.7793

τ = 0.1147

In Pvr = ((-8.7376x0.1147) + (2.1624x (0.1147)¹⁵) + (-8.7089x (0.1147)³) + (4.7793x (0.1147)⁶)) / 0.8853

In Pvr = -1.052

Pvr = e^-1.052 = 0.3492

Pv = 0.3492 x 4764 = 1663.58 KPa

- Calcular la presión de vapor del octano a 485K

A = -8.1244

Tc =568.7 K

B = 2.172

Pc =2490 bar

C = -3.3591

Tr = T/Tc = 485/568.7 = 0.8528

D = -3.937

τ = 0.1471

In Pvr = ((-8.1244x0.1471) + (2.172x (0.1471)¹⁵) + (-3.3591x (0.1471)³) + (-3.937x (0.1471)⁶)) / 0.8528

In Pvr = -1.270

Pvr = e^-1.270 = 0.2807

Pv = 0.2807 x 2490 = 699.078 KPa

- Calcular la presión de vapor del fenol a 560K

A = -9.9797

Tc =694.25 K

B = 6.3299

Pc =6130 bar

C = -7.3584

Tr = T/Tc = 560/694.25 = 0.8066

D = -3.6421

τ = 0.1933

In Pvr = ((-9.9797x0.1933) + (6.3299x (0.1933)¹⁵) + (-7.3584x (0.1933)³) + (-3.6421x (0.1933)⁶)) / 0.8066

In Pvr = -1.7908

Pvr = e^-1.7908 = 0.1668

Pv = 0.1668 x 6130 = 1022.647 KPa

COEFICIENTE DE JOULE THOMSON

- La variación de T del aire con la temperatura, a 1 atm viene dada:

[pic 122]

[pic 123]

Determinar la velocidad de la valoración de CP del aire con la presión en en la región de 25° y 1 atm.[pic 124]

Solución:

[pic 125]Hay que determinar de la definición [pic 127] teniendo en cuenta que [pic 128] se tiene que. Si se toma la definición [pic 129][pic 126]

[pic 130]

Y al sustituir T= 298.15 K se tiene que [pic 131][pic 132]

- Demuestre que el coeficiente de Joule Thomson de un gas ideal es cero.

Solución:

Utilizar la relación generalizada para el cambio de entalpia y consideramos que no existe un cambio de temperatura.

[pic 133]

---------------------------------------------------------------

- La ecuación de estado de un gas está dado por donde b es una constante. Use esta ecuación de estado para deducir una ecuación para la línea de inversión del coeficiente de Joule Thomson.[pic 134]

[pic 135]

ANTOINE

- Considerando que T (ºC) y P (mmHg).