Presión de vapor y aplicaciones en la vida diaria PDF

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Práctica de presión de vapor, donde se realizan cálculos y se exponen los resultados obtenidos en tablas, para graficar y poder realizar un análisis de resultados...

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REPORTE NO. 5“PRESIÓN DE VA MEDINA GÓMEZ PAOLA 2OM1 03/04/2021

INTRODUCCIÓN Josiah Willard Gibbs fue un físico y matemático que contribuyo de forma importante a la termodinámica. En 1878 describía los diagramas de la termodinámica y extendió estos diagramas a tres dimensiones. Estableció la segunda ley de la termodinámica que enuncia que la entropía del universo siempre aumenta para un proceso espontáneo: ∆𝑆𝑢𝑛𝑖𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜 = ∆𝑆𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 + ∆𝑆𝑎𝑙𝑟𝑒𝑑𝑒𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 > 0. La presión de vapor es la presión que ejerce la fase gaseosa o vapor sobre la fase liquida en un sistema cerrado a una temperatura determinada, en la que la fase liquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico, Su valor es independiente de las cantidades de liquido y vapor mientras existan ambas.

OBJETIVO Determinar el valor de H mediante la ecuación de Clausius Clapeyron, para aplicarla en la determinación de la entalpía de vaporización de una sustancia.

MÉTODOS

El isoteniscopio es un aparato empleado para la medición de la presión de vapor de sustancias en fase líquida. El instrumento consta de un manómetro y un recipiente en el cual se introduce la sustancia cuya presión de vapor se va a medir. La apertura del manómetro se conecta a un sensor de presión.

RESULTADOS P (mmHg)

TºC

Pv (sistema) (mm Hg)

TºC

Pv (mm Hg)

T K

Ln(Pv)

320 300 280 240 227 200 178 141 102 61 21 0

55 72 77 80 81 82 83 85 87 88 90 92

266 286 306 346 359 386 408 445 484 525 565 586

55 72 77 80 81 82 83 85 87 88 90 92

266 286 306 346 359 386 408 445 484 525 565 586

328 345 350 353 354 355 356 358 360 361 363 365

5.5834 5.6559 5.7235 5.8464 5.8833 5.9558 6.0112 6.0980 6.1820 6.2633 6.3368 6.3733

𝟏 𝐓𝐊 (𝟏𝟎−𝟑) 3.0487 2.8985 2.8571 2.8328 2.8248 2.8169 2.8089 2.7932 2.7777 2.7700 2.7548 2.7397

ECUACIÓN EMPÍRICA

Gráfica 1. Presión de vapor Vs. Temperatura (C).

𝑦 = 𝑚𝑥 + 𝑏

𝒚 = −𝟐. 𝟕𝟗𝒙 + 𝟏𝟑. 𝟗

ANÁLISIS DE RESULTADOS La presión atmosférica se manejó como 586 mmH presión en la Ciudad de México, con base en esto se vapor de la siguiente manera: 𝑃. 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 = 𝑃 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 − 𝑃 𝑚𝑎𝑛 Por lo que en la gráfica 1 Presión (mmHg) vs. Tempera una línea curva que nos indica una relación directa entre la temperatura y la presión. Posteriormente se r de la presión del vapor utilizando el logaritmo natur inversa de la temperatura en unidades Kelvin, para hacer una comparación de la variación de la pres temperatura de donde se obtuvo una recta de la cu ∆𝐇 ecuación de tipo y=mx+b con pendiente 𝐦 = − : 𝐑 y=-2.79x + 13.9 siendo la pendiente -2.79, a partir de e de la ecuación de Clausius Clayperon, se logró ob vaporización (Hv), es decir, la energía requerida pa líquida a vapor, obteniendo así una entalpia de comparando con el valor teórico de la entalpía de vap kJ

de 40.66 molK (Dean 1972) tenemos un porcentaje d que es un valor aceptable tomando en cuenta que pu de redondeo en los valores.

APLICACIÓN Un claro ejemplo de la aplicación de presión de vapo destilación al vacío que es ocupada para sep compuestos de hidrocarburos que tiene el petról reducido es alimentado, junto con vapor (rebaja efectiva), son alimentados a un horno para calentarlo K. También se introduce vapor directamente alimentación.

DIAGRAMA DE FASES DE AGUA Y CA

Donde: m= pendiente m= -2.79 ECUACIÓN DE CLAUSIUS CLAPEYRON 𝒍𝒏 Gráfica 2. Presión de vapor Vs. Temperatura (K).

𝑷𝟐 −∆𝑯𝒗𝒂𝒑 𝟏 𝟏 = ( − ) 𝑷𝟏 𝑹 𝑻𝟐 𝑻𝟏

Donde:

𝐑 = 8.314 m=−

∆H R

kJ

mol k

∴

∆𝐇 = −(𝐦)𝐑

CONCLUSIÓN La relación entre el logaritmo de la presión de vapo temperatura nos muestra una relación inversam mientras el logaritmo de la presión aumenta, ó...