Termodinamica

705 palabras 3 páginas
Fecha: 20 de mayo 2010 Problemas Ecuaciones de estado Ingeniería en Procesos Químicos Industriales

1

Dedúzcanse ecuaciones para las constantes a y b de la ecuación de estado de Berthelot : p = RT/(V - b) - a/(TV2) en función de la temperatura crítica y la presión crítica y utilícense para calcular la densidad que predice la ecuación de Berthelot para el CO2 a 50 ºC y 50 atm. Compárese el resultado del apartado anterior con la densidad que predice la ecuación de van der Waals.

2

Se desea construir un tanque de espera esférico cuya presión máxima de trabajo será de 150 atm, para almacenar temporalmente 125 kg de CO2. La temperatura máxima que puede alcanzar el CO2 es de 200 ºC. Estímese el diámetro interior del tanque,
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8

Se dispone de una botella de gases que, de acuerdo con la certificación del fabricante, contiene 15 kg de etileno cuando su manómetro señala una presión de 1250 psig. La botella ha de utilizarse para almacenar metano y se desea calcular el contenido de este gas para las siguientes lecturas del manómetro : 100, 500, 1000 y 1500 psig. Las condiciones ambientales para las que se llevó a cabo la certificación del fabricante fueron 700 mm Hg y 20 ºC . Realícense los cálculos utilizando las ecuaciones de estado de: 1) van der Waals y 2)RedlichKwong.

9

En el Handbook de Perry se dan los siguientes valores de los volúmenes específicos del líquido y del vapor saturado de isobutano a 100 psia y 123.8 ºF: VL = 0.03088 ft3/lb , VV = 0.8949 ft3/lb. Calcúlense los valores que para dichos volúmenes específicos predicen las ecuaciones de estado : 1. 2. 3. 4. van der Waals Redlich-Kwong Soave-Redlich-Kwong Peng-Robinson

10

Calcúlese la densidad, en kg/m3, a 400 atm y 300 ºC de una mezcla de H2 y N2 con una relación molar de H2/N2 = 3 , utilizando: 1. 2. 3. 4. La ecuación de van der Waals. La gráfica generalizada del factor de compresibilidad. La ecuación de Redlich-Kwong. La ecuación de Peng-Robinson.

Compárense los resultados con el valor 78.44 kg/m3 reseñado por Bartlett y Gaddy. Tómense los valores de 0.0 y 0.040 para los factores acéntricos de H2/N2,

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