quimica

IV. VARIABLES DE PROCESO

1. Variables extensivas: volumen, masa, viscosidad
2. Variables intensivas: P, T, , fracciones masa y peso
Volumen
Masa
Presión
Temperatura
Viscosidad Variables de Proceso
Densidad
Fracción-masa
Fracción-mol

Las Extensivas dependen del tamaño del sistema y Las Intensivas no dependen del tamaño del sistema.
DENSIDAD:
Es la masa porunidad de volumen generalmente se expresa en:


Otro término asociado a la densidad es el volumen específico por definición:

Donde:
v = volumen
m = masa
v = volumen específico

La gravedad especifica :
Es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad de referencia.
Para líquidos y sólidos la sustancia base o estándar es agua pura.
Para gases se emplea el H2= aire seco alamisma presión y temperatura que el gas, por definición es adimensional.

Para gases:
Gravedad especifica =
Con la densidad esta afectada por la T es necesario especificar la T tanto de la sustancia base como la que se investiga. Generalmente se escribe:
Gravedad específica es decir;
La densidad de la sustancia en estudio se compara a 15°C con la densidad de la sustancia base a la misma T.Instrumentos de medición:
Basados en el principio de Arquimedes.- Hidrómetro
Medición directa de masa y volumen.- Picnómetro
* HIDROMETROS: Opera según el principio de flotación


Hidrómetro





* PICNOMETROS :
Solución a analizar



25 ml



1° Registrar peso del picnómetro vacío
2° Llenar con la solución a analizar
3° Registrar peso delpicnómetro lleno (La  se saca con )


ESCALAS HIDROMÉTRICAS:
GRADOS BAUME (°Be)
Para líquidos menos densos que el agua

Para líquidos con densidad mayor que la del agua

°API = Instituto Americano del Petróleo

Para menos densos que el agua
Rwaddell (°Tw)

Para densidades mayores a 1
Brix: Usados en la industria del azúcar (mide concentración de azúcar).

VELOCIDAD DE FLUJO:
Puedeexpresarse como : - Velocidad de flujo masico (masa/tiempo)
- Velocidad de flujo volumétrico (volumen/tiempo)
** La densidad de un fluido puede utilizarse para convertir una velocidad de flujo volumétrico conocido de un fluido de un proceso en la velocidad de flujo masico de este: flujo; o viceversa (pag. 49 Felder).
PROBLEMAS :
Calcular la densidad delbenceno en Lbm/ft3 a partir de una densidad relativa obtenida en tablas (Yrelativa = 0.879) y calcular el volumen en ft3 ocupados por 300 kg de benceno.

DATOS:
YRef = 0.879 sin dimensiones
m = 300 kg = 661.5 Lbm


VISCOSIDAD:
Es la resistencia que ofrece un fluido al fluido de una capa sobre otra a una T determinada.
Las viscosidades varían gradualmente desde aceites lubricantes gruesoshasta líquidos de vaja viscosidad como benceno.
Unidades de Viscosidad: considerar dos capas de fluido a 1 metros separados entre si; considerando que se aplica una fuerza F(kg fuerza) de tal manera que la capa de arriba se mueva a una velocidad v en (m/s) con relación a la capa (superior) inferior.
F V
A
L


Viscosidad



En el sistema métrico la unidad de viscosidad es el Poise(Poiseville)
1 poise = 1 gr masa/cm-seg
1 centipoise = 0.01 poise
viscosidad cinemática

donde :
v = viscosidad cinemática
 = viscosidad
Y = densidad
Las unidades de v son:
Es decir:
Efecto de la temperatura y presión en la 
Para gases reales la viscosidad aumenta si la T aumenta.
Las presiones hasta 1 atm tienen poco efecto en la viscosidad pero a P mayores el valor de la viscosidadse incrementa ligeramente.
Temperatura:
Por definición: es el grado de frío o calor medido según la escala definida.
La T de una sustancia en un estado (estable) de agregación en particular (sólido, líquido ó gas) es una medida de la energía cinética promedio que poseen las moléculas que forman la sustancia.
La T es un promedio de la energía cinética de las moléculas de una sistema....