Termodinamica 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE: MANIZALES
TERMODINÁMICA II
Docente: Javier Ignácio Carrero
Examen 2 Sección Casera

“Los aquí firmantes declaramos que somos los autores de este trabajo escrito y que no dimos ni
recibimos ayuda de otros grupos o de personas ajenas al curso”
FIRMAS:
Carol Stefhania Bacca Barrientos 311004 _____________________________
David Hernán Rosero Bravo310549

_____________________________

Luis Miguel Portilla Benavides 310083

_____________________________

Nota: Las ecuaciones numeradas serán demostradas en la parte final del trabajo.

1. Use los datos de la Tabla 1 para hacer lo siguiente.
a. Calcular los coeficientes de actividad del etanol y el agua a todas las temperaturas en
la tabla. Debe incluir los valores límite a dilucióninfinita.
b. Aplicar la prueba del área a los resultados del ítem anterior.
c. Obtener los parámetros del modelo de Wilson.

Para resolver el problema iniciamos encontrando las Presiones de saturación a las diferentes
temperaturas de los componentes etanol (1) y agua (2) por medio de la ecuación de Antoine.

Psat (1) (kPa)

Psat (2) (kPa)

152,732
136,934
122,517
115,908
113,993113,773
110,200
107,056
104,193
102,481
102,319
101,153
100,993
100,993
100,953
100,873
100,833
100,833

67,597
60,374
53,808
50,807
49,939
49,838
48,220
46,797
45,502
44,729
44,656
44,129
44,057
44,057
44,039
44,003
43,985
43,985

Sabemos que:
Nuestras condiciones de presión son atmosféricas (101,3 KPa); Por lo cual utilizar la Ley de Raoult
modificada esaplicable, además tenemos en cuenta que los factores x, y y fueron calculados
experimentalmente y Presiones de saturación fueron encontradas anteriormente.
Ecuación de Raoult modificada:
(1)
Despejando

Así:
ϒ1

ϒ2

4,334833939
3,641956653
2,357979648
1,778496377
1,650744998
1,627412384
1,375565797
1,230843116
1,116501232
1,065700593
1,057889911
1,026552323
1,012558579
1,01132941,011710577
1,006505066
1,003524998
1,002452176

1,006466414
1,018907337
1,070149076
1,167250217
1,19850797
1,200106581
1,348712685
1,481565517
1,687286396
1,843947284
1,87845441
2,068265854
2,182152426
2,194117555
2,193620449
2,262449822
2,328117563
2,362137478

ϒ1, ϒ2

Ahora encontraremos los valores de dilución infinita por extrapolación, graficando ϒ1, ϒ2 en
funciónde X1 (etanol).
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0

y = -13,575x3 + 27,422x2 - 18,315x + 5,1393
R² = 0,9931

y = 1,2933x2 + 0,3339x + 0,9703
R² = 0,9994
0

0,2

0,4

0,6
x1

0,8

1

Sabemos que estamos en función de contenido de etanol (1) y resolvemos el polinomio con
valores X=0 para
siendo este igual a el factor c y X=1 para
siendo este la suma de factores
a, b cy d.
Luego:
Para

tenemos la siguiente ecuación resultante de graficar

vs X1:

y = -13,575x3 + 27,422x2 - 18,315x + 5,1393

Para

se obtuvo la siguiente ecuación graficando

vs X1

y = 1,2933x2 + 0,3339x + 0,9703

Solución parte b.
Para resolver con la prueba del área tenemos presente que:
∫
Graficando

vs

( )

( ) resolvemos la suma de las áreas. Nuestro resultadodebería tener una

consistencia de -0,02 ≤ A total ≤ 0,02

Donde:

0,035
0,098
0,097
0,037
0,008
0,088
0,093
0,108
0,084
0,011
0,083
0,045
0,004
0,002
0,035
0,024
0,014

1,367013985
1,031898737
0,605562372
0,370633405
0,312365082
0,162147726
-0,082842676
-0,299160788
-0,480598889
-0,561224581
-0,637338809
-0,734167971
-0,771172802
-0,774212525
-0,791937516-0,825752724
-0,849329487
AREA TOTAL

0,04784549
0,10112608
0,05873955
0,01371344
0,00249892
0,014269
-0,00770437
-0,03230937
-0,04037031
-0,00617347
-0,05289912
-0,03303756
-0,00308469
-0,00154843
-0,02771781
-0,01981807
-0,01189061
0,00163867

-0,02 ≤0,0016387 ≤ 0,02; por lo tanto nuestra prueba de área es satisfactoria.
Solución parte c.
Para resolver el problema...