EL LABORATORIO DE TERMODINÁMICA DE LAS SUSTANCIAS PURAS PRÁCTICA No 10: Factor de compresibilidad “Z” por correlaciones.
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[pic 1][pic 2]
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA
ACADEMIA DE FISICOQUÍMICA BÁSICA
LABORATORIO DE TERMODINÁMICA DE LAS SUSTANCIAS PURAS
NOMBRE DEL PROFESOR: CASTILLO HERNÁNDEZ NANCY.
INTEGRANTES:
Ramírez Villeda Amanda Jaqueline[pic 3]
Guerrero Valdés Cindy[pic 4]
Torres Cervantes Enrique[pic 5]
Méndez Castellanos José Carlos [pic 6]
PRÁCTICA No 10: Factor de compresibilidad “Z” por correlaciones.
GRUPO: 1IV21 NÚMERO DE EQUIPO: 4
FECHA DE ENTREGA: 25/06/2015
Objetivos;
A partir de datos experimentales y por medio de las correlaciones de la ecuación virial truncada en el segundo miembro, el estudiante calculará valores del factor de compresibilidad.
Tabla de datos experimentales;
Evento | Temperatura de ebullición teb (°C) | Δhvacio (cm) | Temperatura ambiente (°C) |
1 | 38 | 54 | 25 |
2 | 56 | 45 | |
3 | 65 | 42 | |
4 | 74 | 27.9 | |
5 | 81 | 14.6 | hbarom(mmHg) |
6 | 90 | 4.8 | 585 |
n |
Datos adicionales que deberán encontrarse en las tablas termodinámicas para el agua
Tc= Temperatura crítica= 647.13 K
Pc= Presión Crítica= 220.55 bar
ω= Factor acéntrico de Pitzer= 0.345
Cálculos;
La ecuación del factor de compresibilidad a partir de correlación “Zcorrel” es la siguiente:
Zcorrel= 1 + [pic 7]
- Calcula la temperatura reducida Tr
Tr = Donde T eb y Tc = en K [pic 8]
Tr1 = = 0.4808[pic 9]
Tr2 = = 0.5086[pic 10]
Tr3 = = 0.5225[pic 11]
Tr4 = =0.5364[pic 12]
Tr5 = =0.5472[pic 13]
Tr6 = = 0.5611[pic 14]
- Calcula la presión reducida Pr
Pr = [pic 15]
Pr1 = = 2.70x10-4[pic 16]
Pr2 = = 8.10x10-4[pic 17]
Pr3 = = 9.9x10-4[pic 18]
Pr4 = = 1.83x10-3[pic 19]
Pr5 = = 2.63x10-3[pic 20]
Pr6 = = 3.22x10-3[pic 21]
- Calcula la relación del segundo coeficiente virial para cada evento
= B0 + B1[pic 22][pic 23]
B01 = 0.083 - = -1.28[pic 24]
B02 = 0.083 - = -1.19[pic 25]
B03 = 0.083 - = -1.11[pic 26]
B04 = 0.083 - = -1.08[pic 27]
B05 = 0.083 - = -1.04[pic 28]
B06 = 0.083 - = -0.98[pic 29]
B1 = 0.139- = -3.61[pic 30]
B12 = 0.139- = -3.02[pic 31]
B13 = 0.139- = -2.54[pic 32]
B14 = 0.139- = -2.33[pic 33]
B15 = 0.139- = -2.14[pic 34]
B16 = 0.139- = -1.82[pic 35]
- Completa la siguiente tabla
Evento | Pabs sat | B0 | B1 | BPc / RTc |
1 | 0.059561 | -1.28 | -3.61 | -2.52 |
2 | 0.178684 | -1.19 | -3.02 | -2.23 |
3 | 0.218392 | -1.11 | -2.54 | -1.98 |
4 | 0.405018 | -1.08 | -2.33 | -1.88 |
5 | 0.581055 | -1.04 | -2.14 | -1.77 |
6 | 0.710767 | -0.98 | -1.82 | -1.60 |
- Determina el factor de compresibilidad de correlación “Zcorrel” (Completa la siguiente tabla)
Zcorrel= 1 + [pic 36]
Zcorrel= 1 + = 0.9985[pic 37]
Zcorrel= 1 + = 0.9964[pic 38]
Zcorrel= 1 + = 0.9962[pic 39]
Zcorrel= 1 + = 0.9935[pic 40]
Zcorrel= 1 + = 0.9913[pic 41]
Zcorrel= 1 + = 0.9908[pic 42]
Evento | Pr | Tr | Zcorrel |
1 | 2.70x10-4 | 0.4808 | 0.9985 |
2 | 8.10x10-4 | 0.5086 | 0.9964 |
3 | 9.9x10-4 | 0.5225 | 0.9962 |
4 | 1.83x10-3 | 0.5364 | 0.9935 |
5 | 2.63x10-3 | 0.5472 | 0.9913 |
6 | 3.22x10-3 | 0.5611 | 0.9908 |
- Calcula el factor de compresibilidad a partir de datos bibliográficos (tablas termodinámicas) de presión y volumen específico.
Presión de saturación Pabs sat (Pa) | Temperatura de tablas ttablas (K) | Volumen específico Vg (m3/Kg) |
5956.14506 | 307.47 | 24.86 |
17868.43518 | 319.47 | 12.28 |
21839.19856 | 336.32 | 7.12 |
40501.78642 | 354.2 | 3.95 |
58105.50404 | 355.35 | 2.82 |
71076.6644 | 364.53 | 2.33 |
ZBiblio = M = masa molar del agua = 18 Kg/Kmol[pic 43]
ZBiblio = = Adimensional [pic 44]
ZBiblio = = 1.04[pic 45]
ZBiblio = = 1.02[pic 46]
ZBiblio = = 1.0009[pic 47]
ZBiblio = = 0.9778[pic 48]
ZBiblio = = 0.9983[pic 49]
ZBiblio = = 0.9835[pic 50]
- Obtén el porciento de error de cada uno de los valores de “Zcorrel” obtenida por correlaciones y “Zexp” obtenida por datos experimentales respecto a la “Zbiblio” de datos bibliográficos.
%Error Zcorrel = x 100[pic 51]
%Error Zcorrel = x 100 = 3.99[pic 52]
%Error Zcorrel = x 100 = 2.31[pic 53]
%Error Zcorrel = x 100 = 0.46[pic 54]
...