Difusividad

• Resultados.

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• Muestra de cálculos

Para el cálculo de las difusividades basadas en los datos reales se toma la siguiente ecuación

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Para hallar la difusividad se grafica entonces la diferencia en alturas vs el tiempo, obteniendo la pendiente (m).

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Una vez obtenidas las pendientes de la recta se procede a despejar la difusividad de la ecuación que contiene a la pendiente:

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Es posible calcular también la difusividad utilizando la ecuación de Wilke-Lee. Esta ecuación permite obtener la difusividad como función de radios moleculares, pesos moleculares, temperatura y una función de choque:

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Para los radios moleculares simplemente se saca un promedio. La función de choque se obtiene de la siguiente manera:

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Los valores reflejados en esa ecuación se pueden hallar teóricamente, para luego hallar la variable a obtener en la función de choque:

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Este valor se busca en la gráfica, y se obtiene el valor de la función de choque:

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El siguiente método para obtener difusividades teóricas es consultar en la literatura. Con los datos teóricos a cierta presión y temperatura se puede obtener la difusividad a las condiciones del experimento mediante la siguiente ecuación:

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• Análisis de resultados:

Los resultados en genera fueron muy buenos. Con errores relativamente pequeños para las difusividades obtenidas de manera experimental. Los resultados que más presentaron errores fueron aquellos de 45°C (Con un error de 4% respecto al valor de la ecuación de Wilke-Lee y un 13% al valor obtenido de la literatura). Para una temperatura menor de 40°C los errores disminuyen un poco (1% respecto a la ecuación de Wilke-Lee y de 9% respecto al valor de la literatura). Es importante notar que a medida que la temperatura aumenta también lo hace la presión de vapor, por lo que la pérdida de masa en la celda no solo se debe a fenómenos de difusión molecular sino también a pérdidas de masa por evaporación (El punto de ebullición de la acetona a 560 mmHg es de 47.43°C, peligrosamente cerca de la temperatura del último ensayo).

 Otro posible factor de error es la pendiente. La tendencia del grafico del diferencial de alturas vs. Tiempo no es lineal en el primer ensayo, por tanto, el valor de la pendiente podría tener un error relativamente grande en el momento de calcularse (Seria mucho mejor calcular está pendiente usando una tendencia cuadrática o de cualquier otro tipo que ofrezca un mejor ajuste a la curva. Sin embargo, esto complicaría de buena manera los cálculos).

Finalmente están los errores que se pueden deber al factor humano. La identificación del menisco usando el teodolito es compleja debido a la formación de burbujas, además de que la escala presente en la celda no tiene gran definición.

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