trabajo de termoquimica
Páginas: 11 (2607 palabras)
Publicado: 9 de febrero de 2015
MINISTERIO DELPODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
SEDEDE – MATURIN
ESCUELA DE INGENERIA
Profesora: Integrante:
Claudia Pérez Br. Juan C. Sánchez C.I 26.689.384
Maturín, Enero de 2015.
INTRODUCCION
Latermodinámica es la parte de la física que trata de los fenómenos relacionados con la energía térmica y de las leyes (que a continuación se detallaran) que rigen su transformación en otro tipo de energía. La variación de energía térmica acumulada en un medio en un proceso de calentamiento o de enfriamiento se obtiene como el producto de la masa del medio, por su calor específico y por el salto térmico.Pero no toda la energía térmica almacenada en un medio es utilizable.
El desarrollo tecnológico ha sido el elemento básico que ha permitido al hombre utilizar nuevas fuentes de energía de manera cada vez más eficiente. Pero este progreso también tiene sus límites.
Todos los procesos de aprovechamiento energético recurren en un momento al intercambio de energía térmica. La energíanuclear genera una energía cinética que se transforma en energía térmica. La energía eólica es consecuencia de las variaciones térmicas en la atmósfera.
RELACION ENTRE EL CALOR Y REACCION
El calor (representado con la letra Q) es la energía transferida de un sistema a otro (o de un sistema a sus alrededores) debido en general a una diferencia de temperatura entre ellos.El calor que absorbe o cede un sistema termodinámico depende normalmente del tipo de transformación que ha experimentado dicho sistema.
La relación que existe entre el calor y la reacción, está fundamentada de la siguiente manera;
En reactores no isotermos, la temperatura o perfil de temperaturas con que opera el reactor será el resultado del balance energético siguiente; Es interesante observar que el balance energético propuesto se cierra a través del calor tomado o cedido en la reacción. Este tendrá gran influencia en la velocidad con la que tiene lugar la reacción, la cual estará relaciona da también con el calor de reacción.
Para estudiar la gran influencia que tiene el calor de reacción en la velocidad de reacción y su relación con latransferencia de calor desde o hacia el exterior del reactor, vamos a considerar el caso de reacciones exotérmicas y endotermicas llevadas a cabo en reactores discontinuos adiabaticos (sin transferencia de calor con el exterior).
En las reacciones endotermicas al inicio de la reacción existe una absorción inicial del medio, bajando por lo tanto la temperatura del sistema. Con la disminuciónde la temperatura se produce una disminución de la velocidad de reacción (suponemos que la contante de velocidad esta regida por la expresión de Arrhenius ; K = A exp(-Ea/RT)). La comparación de este reactor con un reactor isotermo muestra los resultados en la siguiente figura.
Como se puede ver en la fig. Para unas condiciones iniciales idénticas en ambos tipos de reactores, lavelocidad de reacción para los mismos grados de conversión es inferior en el adiabatico que en el isotérmico. Además, y cualquiera que sean los tipos de reactores empleados, se requieren mayores tiempos de residencia, y por lo tanto mayores volúmenes, en los adiabaticos que en los isotérmicos.
Con estos resultados a la hora de establecer las condiciones de operación optimas, tendremosque seguir la pauta de la aportación de calor de calor desde el exterior. Esta aportación de calor se puede efectuar de diferentes formas, como por ejemplo con una camisa de fluido caliente por el exterior del reactor, mediante un serpentín interno de calefacción, absorción de calor radiante proveniente de llamas obtenidas en quemadores en los hornos industriales, adición de vapor de agua u...
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
SEDEDE – MATURIN
ESCUELA DE INGENERIA
Profesora: Integrante:
Claudia Pérez Br. Juan C. Sánchez C.I 26.689.384
Maturín, Enero de 2015.
INTRODUCCION
Latermodinámica es la parte de la física que trata de los fenómenos relacionados con la energía térmica y de las leyes (que a continuación se detallaran) que rigen su transformación en otro tipo de energía. La variación de energía térmica acumulada en un medio en un proceso de calentamiento o de enfriamiento se obtiene como el producto de la masa del medio, por su calor específico y por el salto térmico.Pero no toda la energía térmica almacenada en un medio es utilizable.
El desarrollo tecnológico ha sido el elemento básico que ha permitido al hombre utilizar nuevas fuentes de energía de manera cada vez más eficiente. Pero este progreso también tiene sus límites.
Todos los procesos de aprovechamiento energético recurren en un momento al intercambio de energía térmica. La energíanuclear genera una energía cinética que se transforma en energía térmica. La energía eólica es consecuencia de las variaciones térmicas en la atmósfera.
RELACION ENTRE EL CALOR Y REACCION
El calor (representado con la letra Q) es la energía transferida de un sistema a otro (o de un sistema a sus alrededores) debido en general a una diferencia de temperatura entre ellos.El calor que absorbe o cede un sistema termodinámico depende normalmente del tipo de transformación que ha experimentado dicho sistema.
La relación que existe entre el calor y la reacción, está fundamentada de la siguiente manera;
En reactores no isotermos, la temperatura o perfil de temperaturas con que opera el reactor será el resultado del balance energético siguiente; Es interesante observar que el balance energético propuesto se cierra a través del calor tomado o cedido en la reacción. Este tendrá gran influencia en la velocidad con la que tiene lugar la reacción, la cual estará relaciona da también con el calor de reacción.
Para estudiar la gran influencia que tiene el calor de reacción en la velocidad de reacción y su relación con latransferencia de calor desde o hacia el exterior del reactor, vamos a considerar el caso de reacciones exotérmicas y endotermicas llevadas a cabo en reactores discontinuos adiabaticos (sin transferencia de calor con el exterior).
En las reacciones endotermicas al inicio de la reacción existe una absorción inicial del medio, bajando por lo tanto la temperatura del sistema. Con la disminuciónde la temperatura se produce una disminución de la velocidad de reacción (suponemos que la contante de velocidad esta regida por la expresión de Arrhenius ; K = A exp(-Ea/RT)). La comparación de este reactor con un reactor isotermo muestra los resultados en la siguiente figura.
Como se puede ver en la fig. Para unas condiciones iniciales idénticas en ambos tipos de reactores, lavelocidad de reacción para los mismos grados de conversión es inferior en el adiabatico que en el isotérmico. Además, y cualquiera que sean los tipos de reactores empleados, se requieren mayores tiempos de residencia, y por lo tanto mayores volúmenes, en los adiabaticos que en los isotérmicos.
Con estos resultados a la hora de establecer las condiciones de operación optimas, tendremosque seguir la pauta de la aportación de calor de calor desde el exterior. Esta aportación de calor se puede efectuar de diferentes formas, como por ejemplo con una camisa de fluido caliente por el exterior del reactor, mediante un serpentín interno de calefacción, absorción de calor radiante proveniente de llamas obtenidas en quemadores en los hornos industriales, adición de vapor de agua u...
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