Practica De Termodinámica ''Factor De Compresibilidad A Partir De Datos Pvt''

Instituto Politécnico Nacional
ESIQIE
“Laboratorio de Termodinámica de las Sustancias Puras”.

Práctica No.9

“Factor de compresibilidad ‘’z’’ a partir de datos PVT.”

Profesor: Ing. Jorge Jesús Báñales González.

Grupo: 1IV41.

Turno: Vespertino.

Integrantes: | Firma: |
López Vallejo Francisco Daniel. | |
Morales Malanco Diego Armando. (1IV42) | |
Torres Arroyo JoséAlberto. | |

Objetivos.
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.

Fundamentos teóricos.
Las sustancias existen en diferentes fases, a temperatura y presión ambiente elcobre, hierro, plástico, oro es sólido, el aire, el nitrógeno es gaseoso, el agua, el mercurio es líquido.
Una sustancia puede tener varias fases con estructuras moleculares diferentes, por ejemplo el carbono puede existir como grafito o diamante en fase sólida. El hielo puede existir con siete fases sólidas diferentes.
Una fase se identifica como un arreglo molecular distinto, homogéneo en sutotalidad y separado de las demás fases por medio de superficies identificables. Por ejemplo el agua y el hielo, estas son fácilmente identificables.
A nivel molecular, los enlaces moleculares del estado sólido son más fuertes que el estado líquido y este que el estado gaseoso.
En las moléculas del sólido existen pequeñas distancias intermoleculares, las fuerzas de atracción entre las moléculasson grandes y las mantienen fijas dentro del sólido.
En las moléculas del líquido es similar al estado sólido únicamente que las moléculas ya no mantienen posiciones fijas entre si y pueden rotar y trasladarse libremente. En un líquido las fuerzas intermoleculares son más débiles con relación a un sólido, pero son fuertes en comparación con los gases.
En la fase gaseosa las moléculas estánbastante apartadas unas de otras y no hay un orden molecular. Las moléculas del gas se mueven al azar, en continuo choque entre si y con las paredes del recipiente que las contienen. Las fuerzas moleculares son muy pequeñas, en particular en bajas densidades, y las colisiones son la única interacción entre las moléculas. Las moléculas en estado gaseoso tienen un nivel de energía bastante mayor queen la fase líquida o sólida, o sea que el gas debe liberar una gran cantidad de energía antes de que pueda congelarse o condensarse.
Una sustancia pura puede existir en diferentes fases dependiendo del proceso, por ejemplo en la caldera existe agua líquida y vapor; un refrigerante en un condensador evaporativo existe inicialmente como vapor, luego como líquido.

Cálculos.
1.- Calcula ladensidad del mercurio a la temperatura ambiente.
ρHg=13595.08-2.46625.5+0.0003(25)2=13532.392kgm3

2.- Calcula la presión barométrica Pbarom (en Pa)
Pbarom=ρHggloc(hbarom)
Pbarom=13595.089.780.585=77422.8743Pa

3.-Calcula los valores de la presión de vacio Pvacio (en Pa)
Pvacio=(ρHg)gloc(∆hvacio)
Pvacio=13532.3929.780.54=71467.2686Pa
Pvacio=13532.3929.780.388=51350.5559PaPvacio=13532.3929.780.3=39704.0381Pa
Pvacio=13532.3929.780.045=5955.6057Pa
Pvacio=13532.3929.780.004=529.3871Pa

4.- Determina la presión absoluta de saturación para cada uno de los eventos Pabs.sat (en Pa)
Pabs.sat=Pbarom-Pvacio
Pabs.sat=77422.8743-71467.2686=5955.6056Pa
Pabs.sat=77422.8743-51350.5559=26072.3184Pa
Pabs.sat=77422.8743-39704.0381=37718.8362Pa
Pabs.sat=77422.8743-5955.6057=71467.2486PaPabs.sat=77422.8743-529.3871=76893.4872Pa

5.- Entrando con cada uno de los valores de presión Pabs obtener en tablas el valor de la temperatura de equilibrio correspondiente. (Si es necesario usa el método de interpolación lineal)
y=y2-y1x-x1x2-x1+y1
y=38-365955.6056-59476632-5947+36=36.0251°C
y=70-6526072.3184-2503031190-25030+65=65.846°C
y=75-7037718.8372-3119038580-31190+70=74.4173°C...