Problema del Fogler


Reactores homogéneos


Fecha: 2014/02/11
PROBLEMA P1-10 (Schot Fogler Página 27)

En la figura P1-10 se muestran diagramas esquemáticos de la cuenca de los Ángeles. El fondo de la cuencacubre aproximadamente 700 millas cuadradas (2*1013 ft.2) y está rodeada casi en su totalidad por cordilleras. Si suponemos una altura de inversión de 2000 pies en la cuenca, el volumen del aire que hayen su interior es de 4*1013 ft.3 usaremos este volumen del sistema para modelar la acumulación y desaparición de contaminantes del aire como primera y muy burda aproximación, trataremos al cuenca delos Ángeles como un recipiente bien mezclado (análogo aun CSTR) en el que no hay variaciones espaciales en la concentración de los contaminantes.
Considere solo el contaminante monóxido de carbono ysuponga la fuente de CO es el escape de los automóviles, de los cuales en promedio están operando en la cuenca 400,000 en cualquier momento dado. Cada automóvil produce aproximadamente 3,000 puescúbicos de escape que contiene 2% en moles de monóxido de carbono.
Realizaremos un balance molar de estado no estacionario para el CO que sale del área de la cuenca por un viento “Santa Ana”. Un SantaAna es un viento de alta velocidad que se origina en el desierto de Mojave al noroeste de los Ángeles.
Este aire desértico limpio fluye hacia la cuenca por un corredor que supondremos tiene 20 millasde anchura y 2,000 pies de altura (altura de inversión) y sustituye al aire contaminado, el cual fluye hacia el mar o hacia el sur. La concentración de CO en el viento Santa Ana que entra en la cuencaes de 0.08 ppm (2.04*10-10 lb mol/ft3).
a) ¿Cuántas libras mol de gas hay en el volumen en el sistema que escogimos para la cuenca de los Ángeles, si la temperatura es de 75F y la presión es de 1atm? (en el apéndice B se dan valores y la constante de los gases ideales).
a. Si la T = 75 ºF y P = 1 atm entonces por tratarse de un gas puro, es aplicable la ecuación para el gas ideal, de la...