Termodinámica de las Sustas Puras
marcusmario21Práctica o problema17 de Junio de 2021
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Instituto Politécnico Nacional[pic 1][pic 2]
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas
Departamento de Formación Básica
Laboratorio de:
Termodinámica de las Sustas Puras
Práctica No. 9 .
“FACTOR DE COMPRESIBILIDAD “Z”
A PARTIR DE DATOS PVT”
(Nombre completo de la Práctica)
Grupo: Equipo: 7
Integrantes: Firma:
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Fecha de entrega de la práctica: .
Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Química e IndustriasExtractivas Laboratorio de Termodinámica de las Sustancias Puras Práctica No. 9
FACTOR DE COMPRESIBILIDAD “Z” A PARTIR DE DATOS PVT
(Nombre completo de la Práctica)
OBJETIVO:
A través de un experimento utilizando el equipo Ramsay-Young y tablas de vapor de agua saturado el estudiante obtendrá valores de presión, temperatura y volumen específico del agua en equilibrio con su vapor para calcular valores del factor de compresibilidad Z.
TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES
[pic 10]
CÁLCULOS
1.- Calcula la densidad del mercurio (ρ Hg) a la temperatura ambiente.
𝝆𝑯𝒈 = 𝟏𝟑𝟓𝟗𝟓. 𝟎𝟖 − 𝟐. 𝟒𝟔𝟔 𝒕𝒂𝒎𝒃 + 𝟎. 𝟎𝟎𝟎𝟑 𝒕𝒂𝒎𝒃𝟐 Donde: 𝑡𝑎𝑚𝑏 en ℃ 𝜌𝐻𝑔 en kg/m3
𝜌𝐻𝑔 = 13595.08 − 2.466(23 ℃) + 0.0003 (23 ℃)2
𝜌𝐻𝑔 =[pic 11]
2.- Calcula la presión barométrica (𝑷𝒃𝒂𝒓𝒐𝒎) en Pa
𝑷𝒃𝒂𝒓𝒐𝒎 = (𝝆𝑯𝒈)(𝒈𝒍𝒐𝒄)(𝒉𝒃𝒂𝒓𝒐𝒎) 𝒈𝒍𝒐𝒄 = 𝟗. 𝟕𝟖 𝐦/𝐬𝟐 𝐡𝐛𝐚𝐫𝐨𝐦 𝐞𝐧 𝐦𝐞𝐭𝐫𝐨𝐬
𝑃𝑏𝑎𝑟𝑜𝑚 = (13538.5207 kg/m3)(9.78 m/s2 )(0.585 mHg)
𝑃𝑏𝑎𝑟𝑜𝑚 = 𝟕𝟕𝟒𝟓𝟕. 𝟗𝟑𝟖𝟒𝟖 𝐏𝐚
3.- Calcula los valores de la presión de vacío (𝑷𝒗𝒂𝒄í𝒐) en Pa.
𝑷𝒗𝒂𝒄í𝒐 = 𝝆𝑯𝒈(𝒈𝒍𝒐𝒄)∆𝒉𝒗𝒂𝒄í𝒐 𝐃𝐨𝐧𝐝𝐞: ∆𝐡𝐯𝐚𝐜í𝐨 𝐞𝐧 𝐦𝐞𝐭𝐫𝐨𝐬
𝑃 = (13538.5207 kg m ( )[pic 12][pic 13]
𝑣𝑎𝑐í𝑜 1
m3) (9.78 s2)
0.565 m
= 𝟕𝟒𝟖𝟎𝟗. 𝟖𝟎𝟑𝟖𝟑 𝐏𝐚
kg m[pic 14]
𝑃𝑣𝑎𝑐í𝑜 2 = (13538.5207 m3) (9.78 s2) (0.485 m) =[pic 15][pic 16]
kg m[pic 17]
𝑃𝑣𝑎𝑐í𝑜 3 = (13538.5207 m3) (9.78 s2) (0.25 m) =[pic 18][pic 19]
kg m[pic 20]
𝑃𝑣𝑎𝑐í𝑜 4 = (13538.5207 m3) (9.78 s2) (0.116 m) =[pic 21][pic 22]
kg m[pic 23]
𝑃𝑣𝑎𝑐í𝑜 5 = (13538.5207 m3) (9.78 s2) (0.06 m) =[pic 24][pic 25]
kg m[pic 26]
𝑃𝑣𝑎𝑐í𝑜 6 = (13538.5207 m3) (9.78 s2) (0 m) =[pic 27][pic 28]
4.- Determina la presión absoluta de saturación para cada uno de los eventos (𝑷𝒂𝒃𝒔.𝒔𝒂𝒕) en Pa.
𝑷𝒂𝒃𝒔.𝒔𝒂𝒕 = 𝑷𝒃𝒂𝒓𝒐𝒎 − 𝑷𝒗𝒂𝒄í𝒐
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 1 = 77457.93848 Pa − 74809.80383 Pa = 𝟐𝟔𝟒𝟖. 𝟏𝟑𝟒𝟔𝟓 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟎𝟐𝟔𝟒𝟖 𝐛𝐚𝐫
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 2 = 77457.93848 Pa − 64217.26524 Pa = 𝟏𝟑𝟐𝟒𝟎. 𝟔𝟕𝟑𝟐𝟒 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟏𝟑𝟐𝟒𝟏 𝐛𝐚𝐫
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 3 = 77457.93848 Pa − 33101.68311 Pa = 𝟒𝟒𝟑𝟓𝟔. 𝟐𝟓𝟓𝟑𝟕 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟒𝟒𝟑𝟓𝟔 𝐛𝐚𝐫
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 4 = 77457.93848 Pa − 15359.18096 Pa = 𝟔𝟐𝟎𝟗𝟖. 𝟕𝟓𝟕𝟓𝟐 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟔𝟐𝟎𝟗𝟗 𝒃𝒂𝒓
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 5 = 77457.93848 Pa − 7944.403947 Pa = 𝟔𝟗𝟓𝟏𝟑. 𝟓𝟑𝟒𝟓𝟑 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟔𝟗𝟓𝟏𝟒 𝐛𝐚𝐫
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡 6 = 77457.93848 Pa − 0 Pa = 𝟕𝟕𝟒𝟓𝟕. 𝟗𝟑𝟖𝟒𝟖 𝐏𝐚 = 𝟎. 𝟕𝟕𝟒𝟓𝟖 𝐛𝐚𝐫
5.- Entrando con cada uno de los valores de presión absoluta Pabs (en bar), obtener en tablas el valor de la temperatura de equilibrio correspondiente. (Si es necesario usa el método de interpolación lineal)
𝟎. 𝟎𝟐𝟔𝟒𝟖 𝐛𝐚𝐫 − 0.006 𝑏𝑎𝑟[pic 29]
𝑇𝑒𝑞 1 = (73.35°𝑐 − 0.010 °𝑐) ([pic 30]
𝑇𝑒𝑞 2 = (73.35 °𝑐 − 0.010 °𝑐) (
𝑇𝑒𝑞 3 = (87.59 °𝑐 − 73.35 °𝑐) (
0.36 𝑏𝑎𝑟 − 0.006 𝑏𝑎𝑟 ) + 0.010 °𝑐 =
𝟎. 𝟏𝟑𝟐𝟒𝟏 𝐛𝐚𝐫 − 0.006 𝑏𝑎𝑟[pic 31]
0.36 𝑏𝑎𝑟 − 0.006 𝑏𝑎𝑟 ) + 0.010 °𝑐 =[pic 32]
𝟎. 𝟒𝟒𝟑𝟓𝟔 𝐛𝐚𝐫 − 0.36 𝑏𝑎𝑟[pic 33]
0.64 𝑏𝑎𝑟 − 0.36 𝑏𝑎𝑟 ) + 73.35 °𝑐 =[pic 34]
𝑇𝑒𝑞 4 = (𝑦 2 − 73.35 °𝑐) (
𝟎. 𝟔𝟐𝟎𝟗𝟗 𝐛𝐚𝐫 − 0.36 𝑏𝑎𝑟
0.64 𝑏𝑎𝑟 − 0.36 𝑏𝑎𝑟 ) + 73.35 °𝑐 =[pic 35][pic 36]
𝟎. 𝟔𝟗𝟓𝟏𝟒 𝐛𝐚𝐫 − 0.64 𝑏𝑎𝑟[pic 37]
𝑇𝑒𝑞 5 = (99.61°𝑐 − 87.59 °𝑐) ([pic 38]
𝑇𝑒𝑞 6 = (99.61 °𝑐 − 87.59 °𝑐) (
1 𝑏𝑎𝑟 − 0.64 𝑏𝑎𝑟 ) + 87.59 °𝑐 =
𝟎. 𝟕𝟕𝟒𝟓𝟖 𝐛𝐚𝐫 − 0.64 𝑏𝑎𝑟[pic 39]
1 𝑏𝑎𝑟 − 0.64 𝑏𝑎𝑟 ) + 87.59 °𝑐 =[pic 40]
𝑦 = (𝑦 2
− 𝑦
) ( x − 𝑥1
1 𝑥 2 − 𝑥 1[pic 41]
) + 𝑦 1
𝑡𝑎𝑏𝑙𝑎𝑠
𝑃𝑎𝑏𝑠.𝑠𝑎𝑡(𝑃𝑎) → 𝑡 𝑠𝑎𝑡(°𝐶)
6.- Entrando con cada uno de los valores de presión (Pabs), obtener en tablas el valor del volumen específico del vapor saturado (Vg). (Si es necesario usa el método de interpolación lineal)
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