Post on 14-Dec-2015
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PROBLEMA:
Encontrar el gradiente de concentraciones en fracciones mol y la magnitud del área de difusión para obtener 0.10 gmol de etanol vaporizado en un periodo de 25 min. Partiendo de un proceso difusivo de transferencia de masa de etanol en aire, ara ello se utilizara 3 celdas de difusión con diferentes diámetros.
Nota: la temperatura de difusión es de 50ºC y la presión es la atmosférica.
En qué consistió:
El experimento consistió en hacer pasar una corriente de aire sobre el borde de la celda de etanol para que de esta manera se llevara a cabo la difusión etanol-aire, una vez comenzando el contacto entre el etanol con la corriente de aire se activó el cronometro para de esta manera tener un control sobre el tiempo transcurrido, cada cinco minutos se registraba el cambio de altura en el etanol, aunque cabe mencionar que la que realmente nos importaba es la altura después de 25 minutos.
2 Experimento
Empezar las experimentaciones
con la celda de menor diámetro
Trazar un punto a 2 cm abajo del borde
superior de cada celda. Sujetar la celda de difusión
esta deberá conectarse con
mangueras de hule látex al baño a 50 °C Vaciar etanol Hasta e
menisco del alcohol toque la marca trazada a 2 cm de
la celda
La ranura de salida del distribuidor acrílico
deberá conectarse con mangueras látex a la
bomba de vacio
Hacer pasar la corriente de aire por la ranura del
distribuidor y esperar 30 s
Registrar al final de los 25 min en la tabla de datos
experimentales el valor leído del catetometro
Continuar la experimentación con las celdas de mayor
diámetro
Fórmulas para los cálculos utilizados en esta práctica:
Vₐ=hθ= cmmin
Qₐ=hAθ
= cm∗cm2
min= cm
3
min
Wₐ=Qρ=( c m3min )( gmolcm3 )=gmolmin
Jₐ=WₐA
=( gmolmin )∗( 1c m2 )= gmol
cm2min
Mₐ=Wₐ∗θ=( gmolmin ) (min )=gmol
Pₐ°=10exp (A+BT
+ClogT +DT+ET 2)=mmHgY 1= Pₐ
Pᵦ=Pₐ ° 1
Pᵦ=220.99mmHg
585mmHg=0.3769
ρetoh=A₁B₁exp-(1-T/Tᶜ)^n=g/ml
Constantes para la densidad del etanol:
A1 = 0.2657, B1= 0.26395, n = 0.23670, Tc = 516.25 °K
Constantes para calcular la presión de vapor:
A = 23.8442, B = - 2.8642 x 10 ^ 3, C = -5.0474, D = 3.7448 x 10 ^ -11, E = 2.7361 x 10 ^ -7
Temperatura a la que se llevó a cabo el experimento T=323.15
Cálculos representativos:
Celda 5; tiempo =25 min; área=3.801; densidad=0.1785:
Vₐ=hθ= cmmin
=0.209825
=0.084Qₐ=hAθ
= cm∗cm2
min= cm
3
min=0.2098∗3.801
25=0.0318
Wₐ=Qρ=( c m3min )( gmolcm3 )=gmolmin=0.0318∗0.1785=0.0056
Jₐ=WₐA
=( gmolmin )∗( 1c m2 )= gmol
cm2min=0.00563.801
=0.0015
Mₐ=Wₐ∗θ=( gmolmin )min=gmol=0.0056∗25=0.1400