Cálculo Del Factor De Compresibilidad Z De Un Vapor A Partir De Datos Pvt Y Por Correlaciones

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

LABORATORIO DE TERMODINÁMICA DE LAS SUSTANCIAS PURAS

PRÁCTICA No. 9 y 10

“CÁLCULO DEL FACTOR DE COMPRESIBILIDAD Z DE UN VAPOR A PARTIR DE DATOS PVT Y POR CORRELACIONES”

ALUMNA
ZAMARRIPA AGUILERA ALEJANDRA NAYELLI

GRUPO: 1PM41

SECCIÓN: “B”

TURNO: MATUTINO

NOMBRE DE LAPRÁCTICA

Cálculo del factor de compresibilidad Z de un vapor a partir de datos PVT y por correlaciones

OBJETIVO

Calcular el factor de compresibilidad de un vapor así como construir los diagramas PVg – Pabs-exp obteniendo Vg de tablas entrando con presión y la grafica de PVg – Pabs-experimental entrando a las tablas con temperatura, partir de los datos obtenidos en el laboratorio.INTRODUCCIÓN TEÓRICA

Factor de Compresibilidad (Z)
El Factor de compresibilidad (Z) se define como la razón entre el volumen molar de un gas real (Vreal) y el correspondiente volumen de un gas ideal (Videal),

Y se utiliza para comparar el comportamiento de un gas real respecto al establecido por la ecuación de los Gases Ideales. Partiendo de esta definición y recordando que
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Sustituyendoen la definición de Z: |
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Por lo tanto: |
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Es decir Z representa un factor de corrección para la ecuación de los gases ideales. Con base en esto se encuentra tres tipos de comportamiento distintos:
*   Z = 1, comportamiento de Gas Ideal. (altas temperaturas y bajas presiones).
*   Z > 1, gases como el Hidrógeno y Neón, difícilmente compresibles (altas temperaturas ypresiones).
*   Z < 1, gases como el O2, Argón y CH4, fácilmente compresibles (bajas temperaturas y altas presiones).

DESARROLLO

* Instalar el equipo Ramsay – Young, como lo muestra la figura siguiente.
* Vaciar agua destilada al matraz de tres bocas conectado al refrigerante, hasta la altura de la manta de calentamiento.
* Colocar el termómetro y el manómetro en el mismomatraz de tres bocas, cuidando de que el termómetro no toque al líquido.
* La entrada de agua del refrigerante, se conecta a la válvula de agua, mediante una manguera de latex y la descarga se manda a drenaje mediante otra manguera, luego abrir la válvula.
* Cerrar la válvula que controla al vacío.
* Conectar la bomba de vacío al sistema eléctrico y arrancar.
* Conectar la mantade calentamiento al sistema eléctrico, para calentar el agua hasta punto de ebullición, entonces se desconecta la manta y se hacen las lecturas de temperatura y presión en los instrumentos correspondientes.
* Se abre la válvula que controla el vacío, hasta que la columna mas alta de mercurio en el manómetro descienda 2.5 cm.
* Se vuelve a conectar la manta y se espera hasta que el aguavuelva a hervir, para obtener datos de temperatura y presión.
* Se continúa con este procedimiento, hasta que las ramas de mercurio en el manómetro se nivelen.
* Cuando el manómetro marca cero de presión, se desconecta la bomba de vacío, la válvula de control del vacío queda abierta al 100% y se conecta la manta para obtener el punto de ebullición del agua a presión atmosférica.
*Con este último dato, se termina el experimento, se cierra la válvula de agua que alimenta al refrigerante, y se retira el termómetro del matraz.

MATERIAL UTILIZADO

* Bomba para hacer vació.
* Refrigerante de rosario.
* Mangueras de latex para las múltiples conexiones.
* Manómetro en forma de U con mercurio.
* Manta de calentamiento y termómetro.
* Matraz balónde 250 ml con tres bocas.
* Matraz balón de 250 ml.
* Matraz kitasato de 500 ml.
* Embudo de separación de 500 ml.
* Pinzas para refrigerante y matraz.
* Tripie, Metro, nueces dobles, diversos tapones de hule.

EQUIPO UTILIZADO

CALCULOS Y RESULTADOS
TABLA DE DATOS OBTENIDOS EN EL LABORATORIO

tamb =21 °C...