Trabajo No Presencial Termodinámica

1. Para la realización de la primera parte de este trabajo, responda las siguientes preguntas:
a. ¿Cuáles son las composiciones químicas aproximadas de la gasolina, el diesel y el gas natural?
Las gasolinas son los primeros combustibles líquidos que se obtienen del fraccionamiento del petróleo. Tienen componentes hidrocarbonados de C4 a C10 y una temperatura entre 25 y 210 °C. La composiciónquímica de la gasolina, como la del petróleo bruto, es a base de hidrógeno y carbono, en diferentes combinaciones químicas llamadas hidrocarburos. Para quemarse, necesitan combinarse el hidrógeno y el carbono con el oxígeno; este último, se encuentra en el aire, que está formado por una mezcla que contiene 20 partes de oxígeno, 78 de nitrógeno (gas inerte que no interviene en la combustión), unaporción muy baja de gases raros, una cantidad variable de vapor de agua, e impurezas. Estas mezclas de hidrocarburos contienen del 84 al 87% de carbono, del 11 a 14% de hidrógeno, 3% de oxígeno, 1% de azufre y 0,5% de nitrógeno, como componentes más importantes.
Podemos tener en ella casi todos los compuestos hidrocarbonados que sean teóricamente posibles, comoparafinas, cicloparafinas,ciclohexánica, ciclobencénicos, etc. al menos en pequeños porcentajes. Pueden contener componentes oxigenados como éteres derivados de metanol y etanol como el MTBE, ETBE Y TAME y alcoholes puros como metanol, etanol e isopropanol en provisiones variables. Tiene también un contenido muy bajo, del orden de las partes por millón de azufre y nitrógeno. Además, es normal la presencia de aditivos deestabilidad, antidetonantes, antihelio, detergentes, etc. La fracción principal, sin embargo, va a estar formada por pocos componentes y con muchas ramificaciones, que son los que van a aumentar el octanaje.
Lo que ocurre es que según la procedencia del crudo de petróleo, las fracciones gasolina pueden variar la composición (ramificación de los compuestos). Existen, sin embargo, una serie de reglasgenerales:
• Dentro de una fracción gasolina, los 5 tipos de componentes que pueden estar presentes son:
 Parafinas normales o ramificadas
 Ciclopentano
 Ciclohexano
 Benceno y sus derivados
• Dentro de una clase de gasolinas, la cantidad relativa de los compuestos individuales son de la misma magnitud
• La relación entre el contenido en parafinas normales y ramificadas suele tener un valorconstante.
El gasóleo, también denominado gasoil o diésel, es un líquido de color blancuzco o verdoso y de densidad sobre 850 kilogramos por metro cúbico, compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en motores diésel y en calefacción su formula química para Diesel común es C12H26.

El gas natural es una mezcla combustible rica en gases de gran podercalorífico, formado en las entrañas de la tierra en el curso de un proceso evolutivo de centenares de miles de años. El principal componente de la mezcla que conforma el gas natural es un hidrocarburo llamado metano. Los demás componentes, en pequeñas cantidades, son otros gases como el etano, dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua, principalmente.

b. ¿Cómo afecta la presencia de N2 en el aireal resultado de un proceso de combustión?
La combustión es una reacción química de oxidación, en la cual generalmente se desprende una gran cantidad de energía, en forma de calor y luz, manifestándose visualmente como fuego.
La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aireatmosférico el comburente más habitual. La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las más comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxígeno y no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará...