Trabajo Colaborativo 1 Termodinamica Unad

INTRODUCCIÓN

La termodinámica es la rama de la física que describe los estados de equilibrio a nivel macroscópico. Los estados de equilibrio son estudiados y definidos por medio de magnitudes extensivas tales como la energía interna, la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico entre otras.

En este trabajo se pretende desarrollar habilidades para la comprensión análisis y desarrollo de problemas de aplicación de transferencia de calor además aplicación de la primera ley de la termodinámica, conocida como la conservación de la energía, la finalidad es que el estudiante proponga un ejercicio donde se puedan aplicar conceptos aprendidos durante el curso de termodinámica.

OBJETIVOS

1.1 GENERAL

Desarrollar ejercicios aplicativos, empleando la primera ley de la termodinámica.

1.2 ESPECIFICOS

Seleccionar y Definir los límites y los alrededores de un sistema termodinámico.

Identificar el tipo de sistema termodinámico.

Realizar cálculos de calor y conductividad térmica para el proceso anterior.

CONTENIDO

Un gas etileno y el vapor de agua a 593K a presión ambiente se alimenta a un proceso de reacción como una mezcla equi-molar. El proceso produce etanol por la reacción:

C2H4 + H2O C2 H5 OH

El etanol líquido sale del proceso a 298K. ¿Cuál es la transferencia de calor asociada a todo este proceso por cada mol de etanol producido?

Ahora suponga que el sistema está rodeado por una pared de 0.6m cual el coeficiente de conductividad térmica de la pared si la temperatura en la superficie es de 150K, el Área total de la pared 10m2

Es un sistema abierto a volumen control es isocórico

Balance de materia

Como es un proceso equi-molar entra igual cantidad de etano como de agua.

Base de cálculo 2mol/s flujo de entrada

Como la reacción balanceada queda:

C2H4 + H2O C2 H5 OH

Se consume todo el los reactivos de entradas y sale:

1mol C2H4entra*(1mol C2H5OH producen)/(1mol C2H4 consumidos)=1mol C2H5OH salen

Para determinar Q producido en el proceso, debido a que los reactivos están a una temperatura diferente a la ambiente.

Q=〖∆Hº〗_298+〖∆H〗_p-〖∆H〗_R

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