Informe 1 Calor

8/18/2019 Informe 1 Calor

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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL

TRANSFERENCIA DE CALOR 1er Semestre 201

Profesor

Ayudante

Bloque

P!"#! G"err!Fr!$%&s%' Es(e)'*#+!r' V&,!#-

Integrantes L.,&! G'$/#e/Se!st&$ !r!

PREINFORME

INFORMEX

RESUMEN EJECUTIVO

El presente informe tuvo como objetivo estudir conceptos como el clor de diluci!n" el uso de#r$ficos de entlp%&concentrci!n" evlur l peli#rosidd de los insumos utili'dos" estudir elcomportmiento de un intercmbidor de clor de tubos ( cor'" clculndo el clor cedido (

bsorbido) *r el cso de l diluci!n" se obtuvo un clor de diluci!n emp%rico de 42250 [J ]

con un +,"-,. de error l tempertur de l me'cl emp%ric fue de /- 01C2 con un +-"/. de

error 3mbos comprdos con el di#rm4)

5ENOMENO6O789 :E 69S EX*ERIENCI9S

E;perienci N1,


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U$&+ers&,!, T:%$&%! Fe,er&%' S!$t! M!r5!De(!rt!me$t' ,e I$4e$&er5! Q"5m&%! . Am&e$t!#

Transferencia de Calor 20!"# Ca$%us &an 'oaqu(n

En l e;perienci ," se estudi! el fen!meno de clor de diluci!n del $cido sulf>rico en #u) Elclor de diluci!n es l ener#% ?ue se bsorbe o liber en el proceso de reducci!n de lconcentrci!n de un sustnci 3en este cso el $cido sulf>rico4 en un disoluci!n" #re#ndo m$sdilu(ente 3#u4) 9l #re#r $cido sulf>rico l #u se liber ener#% 3recci!n e;ot@rmic4 ( se

elev l tempertur de l me'cl)

*r l e;perienci como un sistem dib$tico" seclcul! el clor de me'cldo e;perimentl ( te!rico (Véase Anexo B y C), el cul se present continuci!n en l Tabla 1

Tabla 1: Calor de Mezclado Teórico y Experimenal con s! error

C96OR :E MEDC69:O V96OR 0J2

Te!rico 24627

E;perimentl 42250

Error +,"-,.

9 continuci!n se presentn los vlores pr l tempertur de l me'cl e;perimentl ( te!ric)

Balances de materia y energíaPágina | 1


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Tabla ": Tempera!ras eóricas y experimenales para el #inal de la mezcla con s! error

TEM*ER9TUR9 5IN96 :E 69 MEDC69 V96OR 01C2

Te!rico 98,9

E;perimentl 67

Error +-"/.

9l revisr los resultdos obtenidos (Véase Anexo A)" se tiene ?ue l tempertur finl fue m(or l inicil" pues el $cido l diluirse en #u #ener un #rn cntidd de clor) 9 prtir de lsecuciones plnteds pr el c$lculo del clor de me'cldo te!rico (Véase Anexo C) se obtuvo elclor de me'cldo te!rico" el cul difiere en un +,"-,. con el e;perimentl) Esto podr% deberse ?ue el termo no ctu! como un sistem dib$tico idel" en ese cso" se tendr% ?ue considerr l cpcidd clor%fic del termo ( su ms) Otr dificultd es ?ue l colocr primero el #u (despu@s el $cido ce ?ue l destpr el termo el clor se disipe r$pidmente los lrededores"

por lo ?ue l lectur de l tempertur no es ri#uros) 9dem$s" como se mencion!" durnte el proceso de destpr el termo ( se est$ disipndo clor" por lo ?ue se supone ?ue l temperturobservd es muco menor l tempertur e;istente l interior del termo tpdo) *udo fectr un error en l lectur del term!metro ( l imprecisi!n del di#rm Entlp%&Concentrci!n)5inlmente" otro fctor ?ue pudo influir en los resultdos es el #rdo de #itci!n entre el #u (el $cido" pues l cerlo lentmente" puede ?ue l form o ls veces ?ue se #it! no fue lcorrect)

Como su#erenci se puede doptr un dispositivo electr!nico ?ue mid l tempertur en el

termo sin lterr el sistem 3lo cul ( es dif%cil pues se debe esco#er un mteril ?ue no secorrosivo ddo ls crcter%stics presentes en l diluci!n4" ( considerr desde el inicio el porteclor%fico del termo)

e) ¿Qué sucedería si se agregará más hidróxido de sodio al termo? ¿Qué ocurriría si se

agregará más agua al sistema agua - ácido sulfúrico? Responda según la experiencia

realizada

f) !encione la utilidad industrial del hidróxido de sodio " del ácido sulfúrico #xpli$ue $ué

se de%e hacer si durante la experiencia ingiere hidróxido de sodio o si su piel entra en

contacto con ácido sulfúrico Responder am%as& sin importar cual experiencia realice

6s cuss ?ue producen l diferenci entre el clor bsorbido ( el clor cedido es l disipci!ndel clor en el intercmbidor Si se dese clentr un corriente fr%" es recomendble ?ue elintercmbidor recib clor de los lrededores" pero si se dese enfrir" es mejor islrl" pr ?ueel clor no se disipe) Esto conllevr% l uso de m$s de un intercmbidor" o mejorr suscrcter%stics pr ?ue l trnsferenci de clor se lo mejor posible



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En el cso de l disminuci!n del clor cedido ( bsorbido" siempre e;istir$ un #rdo de p@rdid declor" lo ?ue se podr% cer" es mejorr ls crcter%stics del intercmbidor durnte el diseFo"estudindo los fctores ?ue fectn l trnsferenci como el espesor de los tubos ( de l cor'" elmteril" los fctores de ensucimiento" el n>mero de tubos" el lr#o de los tubos" l velocidd delflujo" ls propieddes termof%sics del fluido" l disposici!n de los tubos" su ru#osidd" lviscosidd del fluido" l cercn% de los fluidos en sus slids" dem$s de usos deintercmbidores de clor en serie)

CONC6USIONES

9NEXOS

9)& V96ORES OGTENI:OS EX*ERIMENT96MENTE EN EX*ERIENCI9 ,AAAAA/

G)& C6CU6O :E6 C96OR :E MEDC69:O EX*ERIMENT96AAAAAAAAAA)/

C)& C6CU6O :E6 C96OR :E MEDC69:O TEHRICO B TEM*ER9TUR9 5IN96TEHRIC9AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA)-



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9)& V96ORES OGTENI:OS EX*ERIMENT96MENTE EN EX*ERIENCI9 ,

9 continuci!n se presentn los vlores obtenidos e;perimentlmente pr l diluci!n en l Tabla A$1)

Tabla A$%: &aos obenidos d!rane la experiencia

ME:ICIHN V96OR UNI:9:

Volumen de H 2 S O4 / 0m62

Volumen de 9#u


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Utili'ndo los vlores de densidd pr el #u ( el $cido" se clcul! l ms de mbos"mostr$ndose los resultdos en l Tabla A$")

Tabla A$': bención de la masa de cido y a*!a !ilizados en la dil!ción

SUST9NCI9 VO6UMEN 0m62 :ENSI:9: 0#m62 M9S9 0#2 H

2S O

4 ;!# / 13-?10@ 1 ,K"=/

9#u


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Este vlor e?uivle H mezcla=10098 [ cal ] ∙ 4,184 [ J ]1 [ cal ]

=42250[J ]

C)& C6CU6O :E6 C96OR :E MEDC69:O TEHRICO B TEM*ER9TUR9 5IN96TEHRIC9

Trnsformndo ls temperturs medids #rdos 5reneit se tiene

Tabla C$ 1: Tempera!ras medidas rans#ormada en *rados 2a3ren3ei

ME:ICIHN V96OR 01C2 V96OR 0152

Tempertur de H 2 S O4 rico)



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Intersectndo l concentrci!n finl con l rect formd entre l concentrci!n inicil del $cido

( el #u" se estim el vlor te!rico de entlp% de l me'cl" siendo de H mezcla=34

BTU

!m

Est cifr" trspsd uniddes del S)I) es e?uivlente

!

1 [¿¿m ]

453,59 [ g ] ∙252 [cal ]1 [BTU ]

∙311,578 [g ]delamezcla=5886[cal]

H mezcla=34 BTU

!m∙¿

Este vlor e?uivle H mezcla=5886 [cal ] ∙

4,184 [J ]

1 [cal ] =24627[J ]

En el mismo di#rm" con l l%ne de l concentrci!n finl de l me'cl ( ls curvs detempertur" se estim l tempertur finl te!ric de l me'cl" teniendo un vlor pro;imdo de

T final=210[° " ] " el cul es e?uivlente en uniddes S)I) T finaldela mezcla=98,9[° C ]



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0,2 R) L) *err(" *err( Mnul del In#eniero u%mico" Tercer edici!n en espFol ed)" vol) ,"

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