Calor De Combustión

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Química

Calor de Combustión

Curso: Mediciones y Tratamiento de Datos Experimentales
Sigla: IQ-331
Profesores: Ing. Q. Roberto Coto Rojas, M.B.A.
Asistente: Tatiana Barrantes Araya
Estudiante: Keylin Arce Flores
Carné: A80527

San José, Costa Rica, 2012

* Resumen
En la presente práctica se realizó unadeterminación del calor de combustión del carbón de eucalipto, específicamente el eucaliptus globulus el cual fue obtenido y utilizado en forma de pastilla; esto con el objetivo de familializarse con el funcionamiento de una bomba calorimétrica. En el mundo actual los requerimientos de energía se aumentan cada vez más y más, es por ello que para un futuro Ingeniero Químico conocer acerca de losdiferentes combustibles, las diferencias existentes entre ellos así como su respectivo poder calorífico se vuelve una necesidad. Es por ello que esta práctica en especial requiere de especial atención. Se inició con una estandarización de la bomba calorimétrica mediante el empleo de ácido benzoico como combustible, se obtuvieron resultados favorables puesto que las gráficas de temperatura contratiempo modelan el comportamiento esperado para un proceso de combustión. Se procedió a efectuar la combustión con la muestra de interés la cual fue en este caso el carbón de eucalipto. Se efectuó el proceso y se obtuvo que el calor de combustión del mismo es de 4016,4 cal/g con un porcentaje de error respecto a un valor teórico de 4585,7 cal/g igual a 12,4%.
Las variables dependientes fueron latemperatura y el calor de combustión, la variable independiente es el tiempo y la variable de respuesta la energía liberada. Se recomienda para prácticas posteriores tomar en cuenta la posibilidad de formación de ácido nítrico y sulfúrico así como efectuar una mayor cantidad de lavados de oxígeno en la bomba de oxígeno para disminuir la posibilidad de formación de compuestos indeseables. En general,los resultados fueron bastante buenos a pesar de las condiciones de trabajo.


Índice

1. Marco teórico 1
1.1 Primera ley de la termodinámica 2
1.2 Calor de combustión 2
1.3 Tipos de combustión 2
1.1.1. Combustión estequiometria o teórica 3
1.1.2. Combustión incompleta o imperfecta 3
1.1.3. Combustión completa 3
1.4 Combustibles y su poder calorífico 3
1.5Transferencia de calor 5
1.1.4. Conducción 6
1.1.5. Convección 6
1.1.6. Radiación 6
1.6 Bomba calorimétrica 6
1.6.1 Funcionamiento de la bomba calorimétrica 8
1.6.2 Partes del calorímetro 9
1.6.3 Calibración de bomba calorimétrica 10
1.6.4 Correcciones al utilizar la bomba calorimétrica 10
1.7 En la industria 11
2. Metodología 12
2.1 Metodología experimental 12
2.2Equipo experimental 12
2.3 . Diagrama de equipo experimental. 13
2.4 Factores y variables experimentales 14
3. Resultados experimentales y discusión 16
4. Conclusiones 20
5. Bibliografía 21
6. Nomenclatura 23
7. Apéndices…………………………………………………………………………………………………………………24


Índice de cuadros

Cuadro 1.4.1. Combustibles comunes………………………………………………………………………………. 4
Cuadro 2.2.1.Constantes físicas, químicas y toxicológicas del ácido benzoico…………………12
Cuadro 2.2.2. Datos del equipo utilizado en la práctica……………………………………………………13

Cuadro A.1.1. Resultados de la estandarización con ácido benzoico………………………………. 24
Cuadro A.1.2. Resultados obtenidos de la combustión del carbón de eucalipto con oxígeno……………………………………………………………………………………….………… 26
Cuadro A.1.3. Datos deinterés………………………………………………………………………………………. 27
Cuadro A.2.1. Determinación de temperaturas de corrección, corrección por combustión de alambre fusible, estandarización así como el promedio de la estandarización para las muestras de ácido benzoico……………………………………………………………..……………………………….. 28
Cuadro A.2.2. Determinación de las temperaturas de corrección, corrección por combustión de alambre fusible así como el...