Termodinamica tareas semana 7
rodrigo gonzalezInforme3 de Agosto de 2021
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Tabla de contenido
1 Introducción 2
2 Desarrollo de la tarea 3
2.1 Situación 1. 3
2.1.1 Aire atmosférico. 3
2.1.2 Aire seco. 4
2.2 Situación 2. 4
2.3 Situación 3. 5
2.3.1 Fracción molar de cada componente 5
2.3.2 Fracción molar de cada componente. 5
2.3.3 Masa molar promedio. 6
2.3.4 Contante de gas. 6
2.4 Situación 4. 6
2.4.1 Volumen por recipiente. 7
2.4.2 Presión final de la mezcla. 7
2.5 Situación 5. 7
2.5.1 Humedad especifica. 8
2.5.2 Humedad relativa. 8
2.5.3 Volumen del recipiente. 8
2.6 Situación. 8
2.7 Situación 7. 9
2.7.1 Humedad especifica. 10
2.7.2 Entalpia. 10
2.7.3 Humedad relativa. 10
2.7.4 Temperatura punto de rocio. 10
2.7.5 Volumen especifico del aire. 10
2.8 Situación 8. 10
2.8.1 a) La temperatura y la humedad relativa del aire cuando sale de la sección de calentamiento. 11
2.8.2 la tasa de transferencia de calor en la sección de calentamiento. 12
2.8.3 el flujo de adición de agua al aire en la sección de humidificación. 12
3 Anexos. 12
Introducción
Durante la se maca se continua con el estudio de la termodinámica, en esta ocasión con el acondicionamiento de aire por medio de la mezcla de gases y gases – vapores.
Desarrollo de la tarea
En este ítem se desarrolla las actividades solicitadas en la terea de la semana definida en el archivo S7_Tarea semana 7. del cual se desprenden una serie de actividades por realizar. La enumeración de estas será con su muero de origen acompañada del presente ítem.
Responda y argumente las siguientes interrogantes:
Situación 1.
Defina las diferencias para aire seco y aire atmosférico.
Aire atmosférico.
El aire atmosférico, contiene vapor de agua, y algunos contaminantes como gases el humo, el polvo y el calor. Este corresponde a una mezcla de gases compuesta por aproximadamente 78 de nitrógeno, 21 porciento oxígeno y en 1 % de otros gases. Este aire es utilizado por los seres vivos.
Aire seco.
Mientras que el aire seco es aquel que no contiene ninguna forma de agua, también conocido como aire comprimido. Consta de oxigeno y nitrógeno. Se utiliza principalmente en procesos industrial.
Situación 2.
Se tiene una mezcla de gases en la cual todos los componentes tienen la misma masa, ¿serán idénticas todas las fracciones másicas? ¿Y qué sucede con las fracciones molares? Argumente su respuesta.
Para determinar las fracciones másicas se tiene lo siguiente:
Si todas las masas son iguales es posible decir que:
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Dado que la expresión para la fracción másica es:
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Por lo tanto, es posible afirmar que la fracción másica para cada componente del gas es idéntica.
La masa molar del componente i= mi.
Entonces el número de moles es, [pic 4]
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Ahora la fracción del componente x es [pic 6]
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Por lo tanto, dado que las mx, son distintas y así también las fm, a diferencias de las anteriores.
Situación 3.
Una mezcla de gases consiste en 5 kg de O2, 8 kg de N2 y 10 kg de CO2. Determine a) la fracción másica de cada componente, b) la fracción molar de cada componente, y c) la masa molar promedio y la constante del gas de la mezcla.
Con los datos entregados se tiene la masa total de la mezcla.
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Fracción molar de cada componente
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Fracción molar de cada componente.
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Entonces se tiene que [pic 15]
Por lo tanto, las fracciones molares quedan de la siguiente forma.
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[pic 17]
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Masa molar promedio.
.[pic 19]
Por lo tanto, la masa molar promedio es de 34,4 Kg/Kmol
Contante de gas.
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El constante promedio del gas es de 0,241 KJ/KgK.
Situación 4.
Un recipiente rígido que contiene 2 kg de N2 a 25 °C y 550 kPa está conectado a otro recipiente rígido que contiene 4 kg de O2 a 25 °C y 150 kPa. Se abre la válvula que conecta los dos recipientes y se permite que los dos gases se mezclen. Si la temperatura final de la mezcla es de 25 °C, determine el volumen de cada recipiente y la presión final de la mezcla
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Ilustración 1 Origen Tarea semana 7.
Datos:
MN2 = 2Kg.
T = 25°C
P1 = 550 Kpa.
mO2 = 4Kg
P2 = 150 Kpa.
TablaA-1; N2 = 02968 kPa * m3 / kg. K; O2 = 0,2598 kPa *m3 / kg. K
Volumen por recipiente.
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El volumen del nitrógeno es de 0,3216 m3
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El volumen del oxígeno es de 2,06 45 m3.
Presión final de la mezcla.
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La presión final de la mezcla esta dada por la siguiente:
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Por lo tanto, la presión final de la mezcla es de 203, 93 kilo pascal.
Situación 5.
Un recipiente contiene 21 kg de aire seco y 0,3 kg de vapor de agua a 30 °C y 100 kPa de presión total. Determine a) la humedad específica, b) la humedad relativa, y c) el volumen del recipiente.
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