Aplicación De Ecuación Diferencial De Decrecimiento (Evaporización De La Gasolina Relación Peso/Volumen)

Antecedentes

Las gasolinas son los primeros combustibles líquidos que se obtienen del fraccionamiento del petróleo. Tienen componentes hidrocarbonados de C4 a C10 y una temperatura de destilación de entre 30 y 200ºC. Los principales componentes que presenta son un amplio grupo de compuestos hidrocarbonados, cuyas cadenas contienen hasta 10 átomos de carbono. Podemos tener en ella casi todos los compuestos hidrocarbonados que sean teóricamente posibles, como parafinas, ciclo parafinas, ciclo bencénicos, etc., al menos en pequeños porcentajes. La fracción principal, sin embargo, va a estar formada por pocos componentes y con muchas ramificaciones, que son los que van a aumentar el octanaje.

Según la procedencia del crudo de petróleo, las fracciones gasolina pueden variar la composición (ramificación de los compuestos). Existen, sin embargo, una serie de reglas generales:

Dentro de una fracción gasolina, los 5 tipos de componentes que pueden estar presentes son:

-Parafinas normales o ramificadas

-Ciclo pentano

-Ciclo hexano

-Benceno y sus derivados

Dentro de una clase de gasolinas, la cantidad relativa de los compuestos individuales son de la misma magnitud

La relación entre el contenido en parafinas normales y ramificadas suele tener un valor constante

Clasificación:

Respecto a su procedencia: Existen 3 clases de gasolinas

Gasolinas naturales: Es aquella que se produce por separación del gas natural o gas de cabeza de pozo. La composición de esta gasolina varía con respecto al gas natural que lo acompaña. El contenido en hidrocarburos es más bajo que la gasolina de destilación

Gasolinas de destilación directa: Fracción que se obtiene al destilar el crudo de petróleo a presión atmosférica. No contiene hidrocarbonados no saturados de moléculas complejas aromático-nafténicas, puesto que presentan puntos de ebullición más altos que el límite superior del intervalo de ebullición de la gasolina

Gasolina de cracking o refinado: Esta sale a partir de una fracción de corte alto que se somete a otro proceso (cracking), el que se rompen las moléculas más grandes en otras más pequeñas, obteniendo así moléculas que entran dentro de la fracción gasolina. La composición ya no va a ser tan homogénea con en las dos anteriores, y va a depender de la composición incial y del proceso utilizado

Según su utilización las gasolinas se dividen en gasolinas de automoción y gasolinas de aviación

Gasolinas de automoción. Propiedades más importantes

Las gasolinas de automoción se emplean en los motores de automóviles, de 4 tiempos, encendido por chispa, válvula de trabajo y carburador de aire. También se usa en motores de 2 tiempos y con otro tipo de válvulas. A veces también se inyecta.

La gasolina empleada debe poseer dos características muy importantes:

Combustibilidad en el aire

Volatilidad

Para asegurar la volatilidad hay que tener en cuenta las propiedades y composición del combustible, diseño del motor y materiales con los que está fabricado. La eficaz utilización de un combustible en un motor depende del diseño del motor (para que haya un mayor rendimiento), de la preparación del combustible para que el motor tenga mayor potencia y rendimiento. Para que esto se cumpla la gasolina que sale directamente de la destilación no tiene estos requisitos, por lo que necesita un tratamiento posterior para que se cumplan esos objetivos. Se deben añadir

Aditivos y otros elementos.

La combustión de una gasolina es como la de cualquier combustible líquido, en la cual se va a generar calor y desprender gran cantidad de energía.

La volatilidad se estudia de acuerdo a la curva de destilación ASTM. La volatilidad de una gasolina se defina como la tendencia a pasar a fase vapor en unas condiciones determinadas.

Objetivo:

El objetivo es de por medio de una ecuación diferencial de primer orden de decrecimiento, poder calcular un valor aproximado de evaporización de gasolina en un determinado periodo de tiempo.

Contexto:

Debido al poco acceso de instrumentos y equipo de laboratorio, se tendrá que calcular la cantidad de gasolina que se pierde a estado gaseoso, tomando como referencia la pérdida en peso de la muestra original en intervalos de dos minutos.

Material:

Probeta graduada de 50 ml, con 1” de diámetro (3.1416“cuadradas de área superficial).

10 ml de gasolina magna.

Balanza analítica.

Cronometro.

Libreta

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