Problemas, Smith Van Ness, 7ta edición
Páginas: 18 (4465 palabras)
Publicado: 25 de mayo de 2014
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN
DES DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA
INGENIERIA PETROLERA
TERMODINÁMICA
TEMA:
“PROBLEMAS DEL CAPITULO 3”
31-mayo-2013
INTRODUCCION.
En este trabajo se realizaran problemas acerca de las propiedades termodinámicas de fluidos, para los cuales haré mención de los fluidos usuales dentro de la industria petrolera, ya que son loscomponentes que se encuentran frecuentemente.
En ingeniería de Proceso es muy interesante conocer cómo se determinan las propiedades de sólidos, líquidos y gases para aplicar las Leyes de la Termodinámica.
Las propiedades termodinámicas son características que se pueden observar, medir o cuantificar en las sustancias. La cantidad y tipo de propiedades que se puedan establecer paraun sistema dependen del tipo de observación que se halla establecido para el análisis del sistema. Por ejemplo si el enfoque usado es el macroscópico se pueden establecer propiedades como temperatura, presión, energia, energía interna y entalpía y otras, que de ningún modo serían establecidas utilizando el enfoque microscópico.
Dichas propiedades se clasifican como extensivas o intensivasdependiendo de su comportamiento al variar la extensión o la masa del fluido. Algunas propiedades se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema, es decir para su extensión, como el volumen total que ocupa, la energía que contiene internamente, incluso la materia (mol) o su masa (m). Estas propiedades que cambian de valor al cambiar la extensión del sistema son denominadas extensivas.Otras propiedades no dependen de la cantidad total de masa en el sistema ni cambian con el cambio en su extensión, pero si indican su respetabilidad en cada unidad de extensión del sistema; en la mayoría de las ocasiones, indican la intensidad con que se presenta una propiedad extensiva. Estas son llamadas propiedades intensivas y entre ellas se tienen la presión, la temperatura y todas laspropiedades por unidad de masa (especificas) como la gravedad específica. Debido a que estas propiedades intensivas son invariantes con la extensión del sistema, permiten establecer relaciones directas con el estado de las sustancias.
AGENDA.
RESOLUCION DE PROBLEMAS DEL CAPITULO 3 DEL LIBRO SMITH VANESS 7ma EDICION.
3.1.- Exprese la expansión volumétrica y la compresibilidad isotérmica comofunciones de la densidad p y sus derivadas parciales. Para el agua a 50 °C y 1 bar, k= 44.18*10-6 bar -1. ¿A qué presión debe comprimirse el agua a 50 °C para que su densidad cambie 1%? Suponga que k es independiente de P.
P2=226.2bar
P1=1 bar 50°C
V1 v2
A temperatura constante, la ecuación se rescribe:
3.4.- Para el agualíquida la compresibilidad isotérmica es conocida por: . Donde c y b son únicamente funciones de la temperatura. Si se comprime 1 kg de agua de manera isotérmica y reversible desde 1 hasta 500 bar a 60 °C, ¿Cuánto trabajo se requiere? A 60 °C, b=2700 bar y c=0.125 cm3 g-1.
P2=500 bar
60°C
P1= 1 bar
V2 v1
De la ecuación:, arreglando algebraicamente, obtenemos:
3.5.- Calcule el trabajo reversible hecho al comprimir 1 ft3 de mercurio a una temperatura constante de 32 °F, desde una presiónde 1 atm hasta 3000 atm. La compresibilidad isotermica del mercurio a 32 °F es:
P2=3000 atm
P1=1 atm 32°F
V2 V1
, arreglando algebraicamente,obtenemos:
3.6.- Cinco kilogramos de tetracloruro de carbono líquido se someten a un cambio de estado isobárico, mecánicamente reversible a 1 bar, durante el cual la temperatura varía de 0 a 20°C. Determine , W, Q, y . Suponga que las siguientes propiedades del tetracloruro de carbono líquido a 1 bar y 0°C son independientes de la temperatura:
P1= 1 bar
20°C...
DES DE CIENCIAS QUÍMICAS Y PETROLERA
INGENIERIA PETROLERA
TERMODINÁMICA
TEMA:
“PROBLEMAS DEL CAPITULO 3”
31-mayo-2013
INTRODUCCION.
En este trabajo se realizaran problemas acerca de las propiedades termodinámicas de fluidos, para los cuales haré mención de los fluidos usuales dentro de la industria petrolera, ya que son loscomponentes que se encuentran frecuentemente.
En ingeniería de Proceso es muy interesante conocer cómo se determinan las propiedades de sólidos, líquidos y gases para aplicar las Leyes de la Termodinámica.
Las propiedades termodinámicas son características que se pueden observar, medir o cuantificar en las sustancias. La cantidad y tipo de propiedades que se puedan establecer paraun sistema dependen del tipo de observación que se halla establecido para el análisis del sistema. Por ejemplo si el enfoque usado es el macroscópico se pueden establecer propiedades como temperatura, presión, energia, energía interna y entalpía y otras, que de ningún modo serían establecidas utilizando el enfoque microscópico.
Dichas propiedades se clasifican como extensivas o intensivasdependiendo de su comportamiento al variar la extensión o la masa del fluido. Algunas propiedades se cuantifican para toda la cantidad de materia en el sistema, es decir para su extensión, como el volumen total que ocupa, la energía que contiene internamente, incluso la materia (mol) o su masa (m). Estas propiedades que cambian de valor al cambiar la extensión del sistema son denominadas extensivas.Otras propiedades no dependen de la cantidad total de masa en el sistema ni cambian con el cambio en su extensión, pero si indican su respetabilidad en cada unidad de extensión del sistema; en la mayoría de las ocasiones, indican la intensidad con que se presenta una propiedad extensiva. Estas son llamadas propiedades intensivas y entre ellas se tienen la presión, la temperatura y todas laspropiedades por unidad de masa (especificas) como la gravedad específica. Debido a que estas propiedades intensivas son invariantes con la extensión del sistema, permiten establecer relaciones directas con el estado de las sustancias.
AGENDA.
RESOLUCION DE PROBLEMAS DEL CAPITULO 3 DEL LIBRO SMITH VANESS 7ma EDICION.
3.1.- Exprese la expansión volumétrica y la compresibilidad isotérmica comofunciones de la densidad p y sus derivadas parciales. Para el agua a 50 °C y 1 bar, k= 44.18*10-6 bar -1. ¿A qué presión debe comprimirse el agua a 50 °C para que su densidad cambie 1%? Suponga que k es independiente de P.
P2=226.2bar
P1=1 bar 50°C
V1 v2
A temperatura constante, la ecuación se rescribe:
3.4.- Para el agualíquida la compresibilidad isotérmica es conocida por: . Donde c y b son únicamente funciones de la temperatura. Si se comprime 1 kg de agua de manera isotérmica y reversible desde 1 hasta 500 bar a 60 °C, ¿Cuánto trabajo se requiere? A 60 °C, b=2700 bar y c=0.125 cm3 g-1.
P2=500 bar
60°C
P1= 1 bar
V2 v1
De la ecuación:, arreglando algebraicamente, obtenemos:
3.5.- Calcule el trabajo reversible hecho al comprimir 1 ft3 de mercurio a una temperatura constante de 32 °F, desde una presiónde 1 atm hasta 3000 atm. La compresibilidad isotermica del mercurio a 32 °F es:
P2=3000 atm
P1=1 atm 32°F
V2 V1
, arreglando algebraicamente,obtenemos:
3.6.- Cinco kilogramos de tetracloruro de carbono líquido se someten a un cambio de estado isobárico, mecánicamente reversible a 1 bar, durante el cual la temperatura varía de 0 a 20°C. Determine , W, Q, y . Suponga que las siguientes propiedades del tetracloruro de carbono líquido a 1 bar y 0°C son independientes de la temperatura:
P1= 1 bar
20°C...
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