Aire líquido
Páginas: 35 (8675 palabras)
Publicado: 21 de noviembre de 2011
AIRE LÍQUIDO
Para comenzar con el estudio de lo referente al aire líquido primero partiremos del concepto de aire en general, sus propiedades físicas y químicas.
El aire es una mezcla gaseosa que abarca toda la atmósfera terrestre, el mismo se mantiene en la tierra por acción de la gravedad.
Esta mezcla gaseosa está constituida principalmente por oxígeno, nitrógeno y otros gases. En sucomposición podemos ver que del 100% de aire encontramos un 78% de N2, un 21% de o2 y el sobrante lo conforman los restos gaseosos.
1. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AIRE EN GENERAL
A continuación se citarán las propiedades de físicas de aire:
* Tiene un peso menor al del agua.
* Posee una densidad menor a la del agua.
* Tienen volumen indefinido.
* No existe en el vacío* Es incoloro, inodoro e insípido
Podemos concluir que el aire cumple con las propiedades físicas de las mezclas gaseosas obviamente por ser una de ellas.
Las propiedades químicas del aire son:
* Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
* Está conformando por elementos básicos para la vida como el CO2.
Composición dela atmósfera
La composición atmosférica varía dentro de estrechos límites, los componentes principales entran en consideración para la licuefacción del aire.
Gas | Vol % | Peso % | Punto de ebullición ºK | Calor de vaporización Kcal/kg | Temperatura crítica ºK | Presión crítica atm |
O2N2HeNeArKrXH2CO2H2O | 20.9978.030.000460.00160.93270.000110.0000080.0010.030variable |23.2075.470.000060.00111.28690.000320.000040.00070.0459 | 90.1977.354.2127.2687.46121.5164.120.38194.68 (sól.)373.0 | 51.047.65.025.037.628.023.0110.0137.0539.2 | 154.4126.15.2644.46150.8210.7289.833.3304.2647.4 | 49.733.52.3427.847.99654.358.212.873.0217.5 |
Como se ve el 99% del aire atmosférico está formado por una mezcla de oxígeno y nitrógeno, se ha demostrado experimental mente que dicho porcentaje deestos gases es constante, es decir, la misma en casi todos los puntos de la Tierra. Esta particularidad sucede de igual forma con los gases nobles cuya composición volumétrica es de 0.9346% de aire. Por otra parte el contenido de hidrógeno y de anhídrido carbónico se encuentra en cierto rango dentro de ciertos límites. Es mayor dentro de los núcleos urbanos donde existen industrias que quemancarbón, que en las regiones rurales o no industriales.
En las regiones industriales podemos encontrar indicios de hidrocarburos, sobre todo de acetileno, cuyo punto de fusión es de 189.6 ºK, el mismo que se enriquece en los aparatos de liquidación del aire o de separación fraccionaria originando grandes explosiones de un nivel demoledor; por esta razón en las modernas instalaciones de licuefacciónde aire se han dispuesto filtros de carbón activo en los cuales el acetileno y los hidrocarburos son convertidos por oxidación en CO2 y H2O. Concluimos diciendo que el vapor de agua del aire varía según las condiciones meteorológicas
Comportamiento Termodinámico del Aire
Empezaremos hablando un poco de las desviaciones que sufre el aire y otros gases reales a la ley de Boyle-Mariotte. Atemperaturas medias y presiones bajas su puede obtener o calcular el volumen específico de aire, de una forma muy aproximada mediante la ley válida para un gas ideal. V=RT/P.
Por el contrario a presiones elevadas y bajas temperaturas se muestras desviaciones notables de esta ley. Las relaciones entre Pv y p para un gas ideal que se mantiene a temperaturas constantes sería una recta horizontal,pero para el aire vendría a ser su isoterma sería una curva que al aumentar la presión comienza en un mínimo desde el cual aumenta.
Por esta relación concluimos que el volumen específico disminuye a medida que la presión aumenta y por tanto más rápidamente cuanto más baja es la temperatura, para subir después de continuar aumentando la presión y según las leyes de los gases ideales.
Calor...
Para comenzar con el estudio de lo referente al aire líquido primero partiremos del concepto de aire en general, sus propiedades físicas y químicas.
El aire es una mezcla gaseosa que abarca toda la atmósfera terrestre, el mismo se mantiene en la tierra por acción de la gravedad.
Esta mezcla gaseosa está constituida principalmente por oxígeno, nitrógeno y otros gases. En sucomposición podemos ver que del 100% de aire encontramos un 78% de N2, un 21% de o2 y el sobrante lo conforman los restos gaseosos.
1. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AIRE EN GENERAL
A continuación se citarán las propiedades de físicas de aire:
* Tiene un peso menor al del agua.
* Posee una densidad menor a la del agua.
* Tienen volumen indefinido.
* No existe en el vacío* Es incoloro, inodoro e insípido
Podemos concluir que el aire cumple con las propiedades físicas de las mezclas gaseosas obviamente por ser una de ellas.
Las propiedades químicas del aire son:
* Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y produce corrientes de aire.
* Está conformando por elementos básicos para la vida como el CO2.
Composición dela atmósfera
La composición atmosférica varía dentro de estrechos límites, los componentes principales entran en consideración para la licuefacción del aire.
Gas | Vol % | Peso % | Punto de ebullición ºK | Calor de vaporización Kcal/kg | Temperatura crítica ºK | Presión crítica atm |
O2N2HeNeArKrXH2CO2H2O | 20.9978.030.000460.00160.93270.000110.0000080.0010.030variable |23.2075.470.000060.00111.28690.000320.000040.00070.0459 | 90.1977.354.2127.2687.46121.5164.120.38194.68 (sól.)373.0 | 51.047.65.025.037.628.023.0110.0137.0539.2 | 154.4126.15.2644.46150.8210.7289.833.3304.2647.4 | 49.733.52.3427.847.99654.358.212.873.0217.5 |
Como se ve el 99% del aire atmosférico está formado por una mezcla de oxígeno y nitrógeno, se ha demostrado experimental mente que dicho porcentaje deestos gases es constante, es decir, la misma en casi todos los puntos de la Tierra. Esta particularidad sucede de igual forma con los gases nobles cuya composición volumétrica es de 0.9346% de aire. Por otra parte el contenido de hidrógeno y de anhídrido carbónico se encuentra en cierto rango dentro de ciertos límites. Es mayor dentro de los núcleos urbanos donde existen industrias que quemancarbón, que en las regiones rurales o no industriales.
En las regiones industriales podemos encontrar indicios de hidrocarburos, sobre todo de acetileno, cuyo punto de fusión es de 189.6 ºK, el mismo que se enriquece en los aparatos de liquidación del aire o de separación fraccionaria originando grandes explosiones de un nivel demoledor; por esta razón en las modernas instalaciones de licuefacciónde aire se han dispuesto filtros de carbón activo en los cuales el acetileno y los hidrocarburos son convertidos por oxidación en CO2 y H2O. Concluimos diciendo que el vapor de agua del aire varía según las condiciones meteorológicas
Comportamiento Termodinámico del Aire
Empezaremos hablando un poco de las desviaciones que sufre el aire y otros gases reales a la ley de Boyle-Mariotte. Atemperaturas medias y presiones bajas su puede obtener o calcular el volumen específico de aire, de una forma muy aproximada mediante la ley válida para un gas ideal. V=RT/P.
Por el contrario a presiones elevadas y bajas temperaturas se muestras desviaciones notables de esta ley. Las relaciones entre Pv y p para un gas ideal que se mantiene a temperaturas constantes sería una recta horizontal,pero para el aire vendría a ser su isoterma sería una curva que al aumentar la presión comienza en un mínimo desde el cual aumenta.
Por esta relación concluimos que el volumen específico disminuye a medida que la presión aumenta y por tanto más rápidamente cuanto más baja es la temperatura, para subir después de continuar aumentando la presión y según las leyes de los gases ideales.
Calor...
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