Previoo Exp 4 Liq.docx

García Olivares Montserrat – 1 No. Cuenta: 314131221 Laboratorio de ingeniería Química

Experimento 4. Balance de materia y energía en una torre de enfriamiento de agua. Previo. 

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Vapor: Un vapor, si bien tiene el mismo estado de agregación del gas, se diferencia de este que, al ser comprimirlo isotérmicamente, al llegar a una presión determinada (que se denominará presión de saturación, P s y que depende de la sustancia y de la temperatura a la cual se realiza la compresión) comienza a licuar, pasando al estado líquido. Gas: El estado de agregación de la materia en que esta no tiene una forma determinada a causa de la libre movilidad de sus moléculas, sino que llena completamente cualquier espacio en que se sitúe (es decir llena totalmente el volumen del recipiente que lo contiene). Teóricamente cualquier sustancia puede transformase en un gas a una temperatura suficientemente alta (de todas maneras, algunas sustancias pueden descomponerse ante de llegar al estado gaseoso). Presión de vapor: La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Variación con la temperatura: Como una tendencia general, la presión de vapor de los líquidos a presión atmosférica se incrementa con el aumento en la temperatura de ebullición. Este fenómeno es ilustrado en el diagrama adjunto, que muestra, para varios líquidos, el comportamiento de su presión de vapor versus la temperatura. Presión parcial de vapor: La presión parcial de un gas es una medida de la actividad termodinámica de las moléculas del gas. Los gases se disuelven, se difunden y reaccionan de acuerdo con sus presiones parciales y no de acuerdo con sus concentraciones en mezclas de gases o líquidos. La ley de presión parcial de Dalton dice que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los gases que componen la mezcla: 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑃𝑔𝑎𝑠1 + 𝑃𝑔𝑎𝑠2 + 𝑃𝑔𝑎𝑠3 … Temperatura de bulbo seco: La temperatura de una substancia tal como se lee de un termómetro común. La temperatura de bulbo seco es una indicación del

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calor sensible contenido en una substancia. Las temperaturas de bulbo seco se muestran en líneas verticales con origen en el eje horizontal al fondo de la carta. Temperatura de bulbo húmedo: La temperatura de bulbo húmedo es usada como una medición del contenido de agua en la humedad del aire. Se obtiene por pasar aire sobre un termómetro que tiene un trapo húmedo sobre su bulbo sensor. Cuanto más seco es el aire, más agua se evaporar del trapo lo que reduce la lectura del termómetro. Si el aire es saturado (100% de humedad relativa), no se evaporará agua del trapo y la temperatura de bulbo húmedo se igualará a la temperatura de bulbo seco. Las líneas de bulbo húmedo se originan donde las líneas de bulbo seco intersectan la línea de saturación y se inclina hacia abajo y a la derecha. Las líneas de bulbo húmedo son casi pero no exactamente paralelas a las líneas de entalpía. Calor húmedo: El calor húmedo es un método térmico de esterilización y mata microorganismos por la coagulación de proteínas (desnaturalización), lo que es causado por la rotura de los puentes de hidrógeno que son los que mantienen a las proteínas en su forma tridimensional. El calor húmedo puede penetrar más rápidamente que el calor seco porque las moléculas de agua conducen mejor el calor que las moléculas de aire. Por ello el calor húmedo puede ser usado a temperaturas más bajas y menor tiempo de exposición que el calor seco. Entalpía del aire: Entalpía del aire seco - ℎ𝑎𝑠 = 𝐶𝑃𝑎𝑠 ∗ 𝑡 donde: 𝐶𝑃𝑎𝑠 es el calor específico del aire seco = 1005J/(kg K) Carta psicométrica: Una carta psicométrica es un esfuerzo por mostrar las relaciones en muchas de las propiedades del aire. La carta muestra todas las siguientes propiedades: temperatura de bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo, humedad relativa, punto de rocío, relación de humedad, calor total (entalpía) y volumen específico. Si por lo menos dos de estas propiedades listadas son conocidas, el resto pueden ser obtenidas.

Bibliografía: 

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Carl E. Berg. (2016). PSICOMETRíA Y LA CARTA PSICOMETRICA. 20/03/2019, de Colmac Coil Manufacturing, Inc. Sitio web: https://goo.gl/Hbquuo U.T.N. – F.R.Ro DEPTO. DE INGENIERÍA QUIMICA. (2012). Gases y vapores. 20/03/2019, de CATEDRA DE INTEGRACIÓN III Sitio web: https://goo.gl/dFFaHv