Primera Practica De Laboratorio Corrigiendo(1).docx

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA CÁTEDRA: LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS II SECCIÓN: “B”

Práctica N°6

PRESIÓN DE VAPOR.

Bachilleres: Montero, Willian C.I. 25.018.330 Vílchez, Diego C.I. 21.352.500 Profesor (a): Da costa, María Emilia

Maracaibo, 06 de Junio del 2017.

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ÍNDICE

Resumen ................................................................................................................. 3 Objetivos ..................................................................Error! Bookmark not defined. Fundamentos Teóricos ............................................................................................ 5 Nomenclatura ........................................................................................................ 10 Diagrama del Equipo ................................................Error! Bookmark not defined. Descripción del Equipo. ............................................Error! Bookmark not defined. Procedimiento Experimental.................................................................................. 11 Datos Experimentales ........................................................................................... 14 Resultados ............................................................................................................ 15 Conclusiones ............................................................Error! Bookmark not defined. Recomendaciones................................................................................................. 20 Bibliografía ............................................................................................................ 22 Apéndice ..................................................................Error! Bookmark not defined.

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RESUMEN

La presión de vapor que también se conoce como presión de saturación se puede definir como la presión a la que puede existir un equilibrio entre las fases liquido-vapor. Esta práctica tuvo por objetivos graficar la curva experimental de T Vs. Pv con los parámetros obtenidos en el proceso de control de vacío mostrado en la teoría de la práctica y analizar su comportamiento, graficar la curva teórica de las variables previas de acuerdo a los datos de la literatura, determinar los porcentajes de desviación entre los valores teórico y experimental, y analizar las diferencias obtenidas entre las curvas. Dichos objetivos

fueron

cumplidos

mediante

la

realización

de

mediciones

experimentales de la presión de vapor a diversas temperaturas, obteniéndose relaciones primordialmente ascendentes tanto para la curva experimental como la teórica, sin embargo, la primera presentó ciertas fluctuaciones; así mismo, se obtuvieron desviaciones variables en un rango de 5.7% a 696%, los cuales indican la existencia de un punto de intersección entre las curvas, lo cual pudo ser evidenciado al analizar las diferencias entre las curvas, esto además evidencio mediciones irregulares en el calor transferido en las distintas mediciones. Finalmente, se recomienda realizar medidas de forma más cuidadosa para reducir las desviaciones obtenidas al comparar las curvas.

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OBJETIVOS

1. Graficar la curva experimental de Temperatura vs Presión de vapor con los parámetros obtenidos durante el proceso de control de vacío mostrado en la teoría de la práctica y analizar su comportamiento.

2. Graficar la curva teórica de T vs. Pv del agua obtenida en la literatura.

3. Determinar los % de desviación entre los valores experimentales y teóricos.

4. Analizar las diferencias encontradas en ambas curvas.

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FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Vapor. El vapor es el estado en el que se encuentra un gas cuando se halla a un nivel inferior al de su punto crítico; éste hace referencia a aquellas condiciones de presión y temperatura por encima de las cuales es imposible obtener un líquido por compresión. Si un gas se encuentra por debajo de ese punto, esto significa que es susceptible de condensación a través de una reducción de su temperatura (manteniendo la presión constante) o por vía de la presurización (con temperatura constante).

Presión. La presión es la fuerza comprensiva normal por unidad de área que actúa sobre una superficie real o imaginaria en un fluido. Se expresa como fuerza por unidad de área y se mide con respecto a uno de los dos posibles niveles de referencia (Presión manométrica o presión absoluta).

P=

F A

Ecuación N°1

Presión de Vapor. Es la presión a la que cada temperatura la fase condensada (líquido o sólido) y vapor se encuentran en equilibrio. Su valor es independiente de las cantidades de la fase condensada y la fase vapor presentes mientras existan ambas. A ésta también se le llama comúnmente presión de saturación. Su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Los factores más influyentes en esta magnitud son la temperatura y la naturaleza del líquido. 𝐏𝐯 = 𝐏𝐚𝐭𝐦 − 𝐏𝐦𝐚𝐧

(Ecuación N°2)

5

La presión manométrica puede ser medida de distintas maneras, por lo cual, si se mide a través de un manómetro diferencial, la presión de vapor puede ser calculada a través de la ecuación: Pv = Patm + (ρ ∗ g ∗ h)

(Ecuación N°3)

Presión absoluta. La presión que se mide o se define en relación con una presión cero se denomina absoluta. Ésta presión es cero únicamente cuando no existe un choque intermolecular lo cual nos indica que la que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy baja. Presión manométrica. La presión que se mide en relación con la presión atmosférica local se denomina presión manométrica. Si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión manométrica disminuye Presión atmosférica. Al estar envuelto en una masa de gas (aire) y que éste aire este ejerciendo una fuerza sobre la superficie de la tierra nos indica que estamos bajo una presión la cual lleva por nombre presión atmosférica que no es más que la fuerza que ejerce la atmosfera sobre la tierra. Se pude medir con un instrumento llamado barómetro. Normalmente este valor (a nivel del mar o próximo a este ) es 101, 325 kPa. Punto de ebullición.

Se define como la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido se iguala a la presión absoluta. Al suminístrale calor al líquido va incrementado su energía paulatinamente es decir su temperatura, haciendo que su presión de vapor aumente ocasionando la aparición de burbujas dentro del líquido, a esta

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temperatura se le llama punto de ebullición. Ésta temperatura permanece constante durante el cambio de fase.

Relación entre Presión de vapor y punto de ebullición de los líquidos. Cuando un líquido se introduce en un recipiente cerrado, las moléculas de dicho líquido se evaporan en el espacio por encima de él y lo llenan por completo. Después de un tiempo se establece un equilibrio. Este vapor ejerce una presión al igual que un gas y a esta presión se le puede llamar presión de vapor del líquido. Una gráfica de la presión de vapor Pv de un líquido en función de la temperatura no produce una línea recta sino una curva. Sin embargo, para intervalos de temperatura moderados, una gráfica de Log (Pv) en función de 1/T es casi una línea recta, cuya expresión corresponde a: 1

𝐿𝑜𝑔(𝑃𝑣 ) = 𝑚 ( 𝑇 ) + 𝑏

(Ecuación N°4)

Donde: m: Pendiente. b: Constante para el líquido estudiado. T: Temperatura del líquido en Kelvin. Pv: Presión de vapor del líquido. También, la relación entre estas dos variables está dada de acuerdo a la ecuación de Clausius-Clapeyron: 𝑑𝑃 𝑑𝑇

=

∆𝐻 𝑇∆𝑉

(Ecuación N°5)

La ecuación anterior es una manera de caracterizar una transición de fase de primer orden que tiene lugar en un sistema mono-componente. En un diagrama P-T (presión-temperatura), la línea que separa ambos estados se conoce como

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curva de coexistencia. La relación de Clausius-Clapeyron determina la pendiente de dicha curva.

Temperatura de bulbo húmedo. La temperatura de bulbo húmedo es la temperatura de entrada en estado estacionario y no de equilibrio que se alcanza cuando se pone en contacto una pequeña cantidad de agua con una corriente continua de gas en condiciones adiabáticas. Puesto que la cantidad de líquido es pequeña, la temperatura y la humedad del gas no cambian. Densidad. Se define como la masa por unidad de volumen. La densidad se utiliza para caracterizar la masa de un sistema fluido. En SI sus unidades son

𝑘𝑔⁄ . 𝑚3

El valor de la densidad puede variar ampliamente entre fluidos diferentes, pero para líquidos las variaciones de presión y temperatura afectan muy pocos su valor. Naturaleza del líquido respecto a la presión de vapor. La presión de vapor en los líquidos crece rápidamente al aumentar la temperatura; así, cuando la presión de vapor es igual a una atmósfera, el líquido se encuentra en su punto de ebullición ya que el vapor, al vencer la presión exterior, se puede formar en toda la masa del líquido y no sólo en su superficie. La relación entre la temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una línea recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se duplicará la presión, pero si se cumplirá siempre, que para cada valor de temperatura, habrá un valor fijo de presión de vapor saturado para cada líquido. La explicación de este fenómeno se basa en el aumento de energía de las moléculas al calentarse. Cuando un líquido se calienta, estamos suministrándole energía. Esta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo componen, lo que a su vez significa, que los choques entre ellas serán más 8

frecuentes y violentos. Es fácil darse cuenta entonces, que la cantidad de moléculas que alcanzarán suficiente velocidad para pasar al estado gaseoso será mucho mayor, y por tanto mayor también la presión. Bomba de vacío. Es un compresor utilizado para extraer aire y gases no condensados de un volumen sellado y conseguir un espacio de presión inferior a la atmosfera, es decir un espacio de vacío parcial. En este tipo de bombas debe evitarse la condensación de vapores para no contaminar el aceite. Toda bomba de vacío tiene una presión mínima de entrada, que es la presión más baja que puede obtenerse, y también, un límite superior a la salida o presión previa. Si la presión previa aumenta por encima de este valor, el bombeo cesa.

Fig N°1. Bomba de vacío.

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NOMENCLATURA

Nombre

Símbolo

Unidades

Temperatura

T

°C, K

Presión de vapor

𝑷𝒗

Pa

Presión atmosférica

𝑷𝒂𝒕𝒎

Pa

Presión manométrica

𝑷𝒎𝒂𝒏

Pa

Diferencia de altura

∆𝒉

𝒄𝒎𝑯𝒈

Los superíndices 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 17 y 18 se refieren al número de lectura a utilizar.

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DIAGRAMA DEL EQUIPO

3 7 4

8

1

6

5

2

1. Balón de tres vías 1: Es un recipiente de vidrio el cual contiene el fluido al cual se realizará el estudio de la presión de vapor. Posee tres conexiones para hacer reacciones químicas en las que necesitas adicionar o controlar varios parámetros. Fundamentalmente cada boca se conecta con otro instrumental, en este caso con un manómetro diferencial y un termómetro.

2. Manta de calentamiento: Permite a través de calor producido por una resistencia calentar el fluido dentro del recipiente denominado balón de tres bocas (1).

3. Manómetro diferencial en U: Se utilizan para la medición de la presión mediante un diferencial de altura. Contiene mercurio como fluido manométrico.

4. Balón de tres vías 2: Es utilizada para la liberación de presión a la atmósfera y para agregar o extraer fluido del proceso. A su vez se encuentra conectado con el Balón de tres bocas (1). 5. Bomba a vacío: Es un dispositivo que se encarga de extraer moléculas de gas de un volumen sellado, formando un vacío parcial, también llegan a extraer sustancias no deseadas en el producto, sistema o proceso. 11

6. Trampa de vapor: Es un dispositivo llamado matraz erlenmeyer que posee absorbente en su interior con el fin de absorber los restos de fluido, en este caso agua, para su posterior conexión con la bomba de vacío (6). 7. Indicador de temperatura: Mide la temperatura entre la conexión del Balón (1) y el indicador de presión (3) a través del termómetro (8) 8. Termómetro: Sirve para medir la temperatura del fluido.

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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.

1. A través del termómetro (8) se mide la temperatura ambiente dentro del balón de 3 vías (1). 2. Se enciende la manta de calentamiento (2) a través del interruptor eléctrico. 3. Se enciende la bomba (5), empezando el proceso de extracción de vapor. Cuando el agua empiece a ebullir (aparición de la primera burbuja) se procede a apagar la bomba. 4. Se realiza la lectura del manómetro diferencial (3) y del termómetro (8). 5. Se apertura la válvula de venteo para liberar presión y se estabilice el manómetro (3). Una vez liberada la presión se cierra la válvula de venteo para que el sistema se encuentre sellado. 6. Se Repite el proceso 18 veces aumentando progresivamente la temperatura hasta llegar a 98.9 grados centígrados. Debido a las limitaciones de la bomba, la bomba arrancará con presiones de vapor superiores a las equivalentes a unos 40°C. 7. Se anotan las lecturas en una tabla previamente elaborada de temperatura (T) vs. diferencia de altura (∆h).

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DATOS EXPERIMENTALES

Tabla N°1. Datos experimentales para Presión de Vapor. Temperatura (C) ∆𝒉𝟏 (cmHg) ∆𝒉𝟐 (cmHg) 29.1

23.5

26.8

34.6

24.0

24.6

39.7

21.5

23.2

44.2

20.5

21.6

49.7

20.0

22.3

54.8

21.0

23.2

59.8

20.0

23.2

65.1

20.7

23.8

69.8

17.9

21.6

74.7

13.9

16.2

79.9

6.2

9.6

83.0

3.6

6.6

86.0

2.9

2.8

88.9

1.4

2.2

92.8

0.8

1.9

96.0

0.3

1.6

98.2

0.1

1.4

98.9

0.1

6.9

Fluido: Agua

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RESULTADOS

Objetivo N°1. Grafica de la curva experimental de Temperatura Vs. Presión de Vapor con los parámetros obtenidos durante el proceso de Control de Vacio mostrado en la teoría de la práctica y análisis de su comportamiento.

Experimental Experimental

Presión de Vapor (Pa)

120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 29.1 34.6 39.7 44.2 49.7 54.8 59.8 65.1 69.8 74.7 79.9

83

86

88.9 92.8

96

98.2 98.9

Temperatura (°C)

Figura N°2. Curva experimental T Vs. Pv para el agua. En base a la data experimental obtenida, se planteó gráficamente la relación mostrada de T Vs. Pv; pudiéndose apreciar la tendencia primordial de la presión de vapor a aumentar frente a aumentos de temperatura. No obstante, se observan ciertas fluctuaciones en los rangos más bajos de temperatura, donde la presión de vapor aparenta disminuir frente a leves aumentos de la temperatura; sin embargo, siendo conocida la premisa de que, en teoría, la presión de vapor y la temperatura son variables proporcionales, es decir, que el aumento de alguna indica el aumento inequívoco de la otra, las fluctuaciones encontradas se encuentran incongruentes y se atribuyen a errores en la medición experimental.

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Objetivo N°2. Grafica de la curva teórica de Temperatura Vs. Presión de Vapor del agua obtenida en la literatura.

Teorica Teorica

Presión de Vapor (Pa)

120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 29.1 34.6 39.7 44.2 49.7 54.8 59.8 65.1 69.8 74.7 79.9

83

86 88.9 92.8

96

98.2 98.9

Temperatura (°C)

Figura N°3. Curva teórica de T Vs. Pv para el agua. De acuerdo a la data reportada en la literatura para la presión de vapor del agua en función de su temperatura, fue posible generar la relación gráfica mostrada en la figura previa. En dicha relación es posible apreciar un aumento de la presión de vapor frente a aumentos de temperatura, lo cual se evidencia al apreciar la ausencia de fluctuaciones. Se puede establecer que los datos obtenidos se ven modelados por una logarítmica; y por tanto, se nota que los aumentos en la presión de vapor tienden hacer mayores entre más alto sea el rango de temperatura en que ocurran.

Objetivo N°3. Determinación de los porcentajes de desviación entre los valores experimentales y teóricos. E(%)1 = 696.0486% E(%)2 = 561.9612% E(%)3 = 473.2374% E(%)4 = 389.0473%

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E(%)5 = 268.6837% E(%)6 = 171.3311% E(%)7 = 121.0850% E(%)8 = 66.8769% E(%)9 = 79.2591% E(%)10 = 60.3923% E(%)11 = 69.8999% E(%)12 = 63.4023% E(%)13 = 55.3525% E(%)14 = 43.0563% E(%)15 = 24.8701% E(%)16 = 12.3002% E(%)17 = 4.1494% E(%)18 = 5.7263%

En

base

a

las

determinaciones

realizadas,

se

puede

evidenciar

desviaciones que varían en un rango de 5.7263% a 696.0486%; las mismas reflejan la existencia de un punto de intercepción entre las curvas experimental y teórica, el mismo se ubica en torno a la medida de 98.2°C y a medida que las mediciones se alejan de dicho punto aumentan las desviaciones obtenidas, siendo estás incluso mayores para temperaturas menores a la del punto de intersección, dicho comportamiento es atribuible a los bajos valores que adopta la presión de vapor en rangos bajos de temperatura.

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Objetivo N°4. Análisis de las diferencias encontradas entre ambas curvas.

Experimental

Teorica

Presión de Vapor (Pa)

120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 29.1 34.6 39.7 44.2 49.7 54.8 59.8 65.1 69.8 74.7 79.9

83

86

88.9 92.8

96

98.2 98.9

Temperatura (°C)

Figura N°4. Comparación de las curvas T Vs. Pv experimental y teórica.

En la figura previa se plantea la superposición de las curvas de T Vs. Pv experimental y teórica; siendo posible constatar la existencia de un punto de intersección cercano a la lectura de 66°C, así mismo, se comprueba que las desviaciones presentes aumentan a medida que la medición se aleja del punto de intersección previamente mencionado. Por otro lado, se evidencia la tendencia netamente creciente de la curva teórica en contraposición de las fluctuaciones presentes en la curva experimental. Además, de lo previamente planteado, se conoce que según la ecuación de Clausius-Clapeyron la relación de 1/T Vs. Ln(Pv) es, en teoría, lineal; dado esto, y en aras de realizar un análisis más preciso de las diferencias encontradas entre las curvas, se planteó gráficamente dicha relación.

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CONCLUSIONES  Las mediciones experimentales obtenidas muestran una tendencia para la relación T Vs. Pv, a pesar de que existen ciertas variaciones en dicha tendencia.  La curva teórica plantea un comportamiento ascendente a lo largo de todo el rango de temperaturas analizadas, observándose una relación logarítmica.  Se observó la presencia de un punto de intercepción entre las curvas teórica y experimental, aumentándose el porcentaje de desviación a medida que las mediciones se alejan de este.  Se infiere que las medidas de calor transferido en las mediciones experimentales son irregulares, lo cual contradice el comportamiento teórico planteado por la ecuación de Clausius-Clapeyron.

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RECOMENDACIONES

 Realizar la mayor cantidad de lecturas posibles para observar el comportamiento correcto de la temperatura versus la presión para el sistema de presión vapor.  Tener cuidado al observar el recipiente que contiene el fluido de manera que, al momento de observar la primera burbuja se proceda inmediatamente a apagar la bomba a vacío y se proceda a leer el termómetro y el manómetro diferencial.  Comprobar que el sistema se encuentre completamente sellado para que, la bomba a vacío pueda extraer el vapor correctamente en sus condiciones estándares.  Verificar que la presión sea liberada a la atmosfera de manera que, el manómetro diferencial vuelva a su estado original (0cmHg)

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BIBLIOGRAFÍA

 GEANKOPLIS, Christie. “Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias”. Tercera Edición. Compañía Editorial Continental, S.A. México. 1998. Págs.: 10 a 13 y 584 a 594.  REID, Robert y SHERWOOD, Thomas. “Propiedades de los gases y líquidos”. Unión Tipográfica Editorial Hispano Americana. Primera Edición. México.1968. Págs.: 210-212  CENGEL, Yanus y BOLES, Michael. “Termodinámica”. Segunda Edición. Editorial McGraw Hill. Tabla A.4.Agua saturada - Tabla de Temperaturas. Pág.: 914.  Guía de Prácticas del Laboratorio de Operaciones Unitarias II. Unidad experimental de Curva de Presión de Vapor.

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APÉNDICE

Apéndice N°1. Tabla de agua saturada a distintas temperaturas.

Fuente: CENGEL, Yanus y BOLES, Michael. “Termodinámica”. Septima Edición. Editorial McGraw Hill. 2012 Tabla A.4.Agua saturada - Tabla de Temperaturas. Pág.: 914.

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Cálculo de diferencias de altura. ∆h1 = (−26.8)cmHg − (23.5)cmHg = −50.3cmHg ∆h2 = (−24.6)cmHg − (24.0)cmHg = −48.6cmHg ∆h3 = (−23.2)cmHg − (21.5)cmHg = −44.7cmHg ∆h4 = (−21.6)cmHg − (20.5)cmHg = −42.1cmHg ∆h5 = (−22.3)cmHg − (20.0)cmHg = −42.3cmHg ∆h6 = (−23.2)cmHg − (21.0)cmHg = −44.2cmHg ∆h7 = (−23.2)cmHg − (20.0)cmHg = −43.2cmHg ∆h8 = (−23.8)cmHg − (20.7)cmHg = −44.5cmHg ∆h9 = (−21.6)cmHg − (17.9)cmHg = −39.5cmHg ∆h10 = (−16.2)cmHg − (13.9)cmHg = −30.1cmHg ∆h11 = (−9.6)cmHg − (6.2)cmHg = −15.8cmHg ∆h12 = (−6.6)cmHg − (3.6)cmHg = −10.2cmHg ∆h13 = (−2.8)cmHg − (2.9)cmHg = −5.7cmHg ∆h14 = (−2.2)cmHg − (1.4)cmHg = −3.6cmHg ∆h15 = (−1.9)cmHg − (0.8)cmHg = −2.7cmHg ∆h16 = (−1.6)cmHg − (0.3)cmHg = −1.9cmHg ∆h17 = (−1.4)cmHg − (0.1)cmHg = −1.5cmHg ∆h18 = (−6.8)cmHg − (0.1)cmHg = −6.9cmHg Cálculo de las presiones de vapor. Pv1 = −50.3 ∗

101325Pa + 101325Pa = 34263.8486Pa 76cmHg

Pv2 = −48.6 ∗

101325Pa + 101325Pa = 36530.3290Pa 76cmHg 24

Pv3 = −44.7 ∗

101325Pa + 101325Pa = 41729.9013Pa 76cmHg

Pv4 = −42.1 ∗

101325Pa + 101325Pa = 45196.2829Pa 76cmHg

Pv5 = −42.3 ∗

101325Pa + 101325Pa = 44929.6382Pa 76cmHg

Pv6 = −44.2 ∗

101325Pa + 101325Pa = 42396.5132Pa 76cmHg

Pv7 = −43.2 ∗

101325Pa + 101325Pa = 43729.7368Pa 76cmHg

Pv8 = −44.5 ∗

101325Pa + 101325Pa = 41996.5461Pa 76cmHg

Pv9 = −39.5 ∗

101325Pa + 101325Pa = 48662.6645Pa 76cmHg

Pv10 = −30.1 ∗

101325Pa + 101325Pa = 61194.9671Pa 76cmHg

Pv11 = −15.8 ∗

101325Pa + 101325Pa = 80260.0658Pa 76cmHg

Pv12 = −10.2 ∗

101325Pa + 101325Pa = 87726.1184Pa 76cmHg

Pv13 = −5.7 ∗

101325Pa + 101325Pa = 93725.625Pa 76cmHg

Pv14 = −3.6 ∗

101325Pa + 101325Pa = 96525.3947Pa 76cmHg

Pv15 = −2.7 ∗

101325Pa + 101325Pa = 97725.2961Pa 76cmHg

Pv16 = −1.9 ∗

101325Pa + 101325Pa = 98791.875Pa 76cmHg

Pv17 = −1.5 ∗

101325Pa + 101325Pa = 99325.1645Pa 76cmHg

Pv18 = −6.9 ∗

101325Pa + 101325Pa = 92125.7566 Pa 76cmHg

A partir del Apéndice N°1, mediante las interpolaciones y conversiones pertinentes, se obtienen los valores teóricos para las presiones de vapor: Pv @29.1°C = 4053.0Pa Pv @34.6°C = 5518.5Pa 25

Pv @39.7°C = 7279.7Pa Pv @44.2°C = 9241.7Pa Pv @49.7°C = 12186.5Pa Pv @54.8°C = 15625.6Pa Pv @59.8°C = 19779.6Pa Pv @65.1°C = 25166.2Pa Pv @69.8°C = 30955.6Pa Pv @74.7°C = 38153.3Pa Pv @79.9°C = 47239.6Pa Pv @83.0°C = 53687.2Pa Pv @86.0°C = 60331.0Pa Pv @88.9°C = 67473.7Pa Pv @92.8°C = 78261.6Pa Pv @96.0°C = 87971.2Pa Pv @98.2°C = 95368.0Pa Pv @98.9°C = 97721.6Pa Cálculo de los logaritmos de las presiones de vapor experimentales. Ln(Pv1 ) = Ln(32263.8487Pa) = 10.3817 Ln(Pv2 ) = Ln(36530.3290Pa) = 10.5059 Ln(Pv3 ) = Ln(41729.9013Pa) = 10.6390 Ln(Pv4 ) = Ln(45196.2829Pa) = 10.7188 Ln(Pv5 ) = Ln(44929.6382Pa) = 10.7229 Ln(Pv6 ) = Ln(42396.5132Pa) = 10.6548 26

Ln(Pv7 ) = Ln(43729.7368Pa) = 10.6858 Ln(Pv8 ) = Ln(41996.5461Pa) = 10.6453 Ln(Pv9 ) = Ln(48662.6645Pa) = 10.7927 Ln(Pv10 ) = Ln(61194.9671Pa) = 11.0218 Ln(Pv11 ) = Ln(80260.0658Pa) = 11.2931 Ln(Pv12 ) = Ln(87726.1184Pa) = 11.3820 Ln(Pv13 ) = Ln(93725.625Pa) = 11.4881 Ln(Pv14 ) = Ln(96525.3947Pa) = 11.4776 Ln(Pv15 ) = Ln(97725.2961Pa) = 11.4899 Ln (Pv16 ) = Ln(98791.875Pa) = 11.5008 LN(Pv17 ) = Ln(99325.1645Pa) = 11.5062 LN(Pv18 ) = Ln(92125.7566 Pa) = 11.4309 Cálculo de los logaritmos de las presiones de vapor teóricas. Ln(Pv1 ) = Ln(4053.0Pa) = 8.3072 Ln(Pv2 ) = Ln(5518.5Pa) = 8.6159 Ln(Pv3 ) = Ln(7279.7Pa) = 8.8928 Ln(Pv4 ) = Ln(9241.7Pa) = 9.1315 Ln(Pv5 ) = Ln(12186.5Pa) = 9.4081 Ln(Pv6 ) = Ln(15625.6Pa) = 9.6567 Ln(Pv7 ) = Ln(19779.6Pa) = 9.8924 Ln(Pv8 ) = Ln(25166.2Pa) = 10.1326 Ln(Pv9 ) = Ln(30955.6Pa) = 10.3403 Ln(Pv10 ) = Ln(38153.3Pa) = 10.5494 27

Ln(Pv11 ) = Ln(47239.6Pa) = 10.7630 Ln(Pv12 ) = Ln(53687.2Pa) = 10.8909 Ln(Pv13 ) = Ln(60331.0Pa) = 11.0076 Ln(Pv14 ) = Ln(67473.7Pa) = 11.1194 Ln(Pv15 ) = Ln(78261.6Pa) = 11.2678 Ln (Pv16 ) = Ln(87971.2Pa) = 11.3848 LN(Pv17 ) = Ln(95368.0Pa) = 11.4655 LN(Pv18 ) = Ln(97721.6Pa) = 11.4899

Cálculo de los inversos de las temperaturas. 1 1 1 = = 0.003309 T1 (29.1 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003249 T2 (34.6 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003196 T3 (39.7 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003149 T4 (44.4 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003097 T5 (49.7 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003049 T6 (54.8 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.003003 T7 (59.8 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002956 T8 (65.1 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002916 T9 (69.8 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002875 T10 (74.7 + 273.15)K K

28

1 1 1 = = 0.002832 T11 (79.9 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002808 T12 (83 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002784 T13 (86 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002762 T14 (88.9 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002733 T15 (92.8 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002709 T16 (96 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002693 T17 (98.2 + 273.15)K K 1 1 1 = = 0.002688 T18 (98.9 + 273.15)K K

Cálculo de los porcentajes de desviación o errores porcentuales. 𝐸(%) = |

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 | ∗ 100 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜

4053.0Pa − 32263.8487Pa E(%)1 = | | ∗ 100 = 696.0486% 4053.0Pa 5518.5Pa − 36530.3290Pa E(%)2 = | | ∗ 100 = 561.9612% 5518.5Pa 7279.7Pa − 41729.9613Pa E(%)3 = | | ∗ 100 = 473.2374% 7279.7Pa 9241.7Pa − 45196.2829Pa E(%)4 = | | ∗ 100 = 389.0473% 9241.7Pa 12186.5Pa − 44929.6382Pa E(%)5 = | | ∗ 100 = 268.6837% 12186.5Pa 15625.6Pa − 42396.5132Pa E(%)6 = | | ∗ 100 = 171.3311% 15625.6Pa 29

19779.6Pa − 43729.7368Pa E(%)7 = | | ∗ 100 = 121.0850% 19779.6Pa 25166.2Pa − 41996.5461Pa E(%)8 = | | ∗ 100 = 66.8769% 25166.2Pa 30955.6Pa − 18662.6645Pa E(%)9 = | | ∗ 100 = 79.2591% 30955.6Pa 38153.3Pa − 61194.9671Pa E(%)10 = | | ∗ 100 = 60.3923% 38153.3Pa 47239.6Pa − 80260.0658Pa E(%)11 = | | ∗ 100 = 69.8999% 47239.6Pa 53687.2Pa − 87726.1184Pa E(%)12 = | | ∗ 100 = 63.4023% 53687.2Pa 60331.0Pa − 93725.625Pa E(%)13 = | | ∗ 100 = 55.3525% 60331.0Pa 67473.7Pa − 96525.3947Pa E(%)14 = | | ∗ 100 = 43.0563% 67473.7Pa 78261.6Pa − 97725.2961Pa E(%)15 = | | ∗ 100 = 24.8701% 78261.6Pa 87971.2Pa − 98791.875Pa E(%)16 = | | ∗ 100 = 12.3002% 87971.2Pa 95368.0Pa − 99325.1645Pa E(%)17 = | | ∗ 100 = 4.1494% 95368.0Pa 97721.6Pa − 92125.7566Pa E(%)18 = | | ∗ 100 = 5.7263% 97721.6Pa



Linealización de la data según la expresión de Clausius-Clapeyron.

Para la curva experimental: 𝐿𝑛(𝑃𝑣(𝑃𝑎)) = 16.6775958465 − 1928.27929042 ∗

1 𝑇(𝐾)

𝐶𝑜𝑟𝑟 = −0.932637 30

1928.27929042𝐾 =

∆𝐻 𝑙𝑣 =

1928.27929042𝐾 ∗ 8.314 18.02

𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙

∆𝐻 𝑙𝑣 𝑅

𝑘𝐽 𝑘𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾 = 996.6699 𝑘𝐽 𝑘𝑔

Para la curva teórica: 𝐿𝑛(𝑃𝑣(𝑃𝑎)) = 25.2102867859 − 5154.18514631 ∗

1 𝑇(𝐾)

𝐶𝑜𝑟𝑟 = −0.999657 ∆𝐻 𝑙𝑣 5154.18514631 𝐾 = 𝑅

∆𝐻 𝑙𝑣 =

5154.18514631𝐾 ∗ 8.314 18.02



𝑘𝑔 𝑘𝑚𝑜𝑙

𝑘𝐽 𝑘𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾 = 2378.0186 𝑘𝐽 𝑘𝑔

Cálculo de la desviación entre los calores de vaporización. 𝑘𝐽 𝑘𝐽 − 996.6699 𝑘𝑔 𝑘𝑔 | ∗ 100 = 58.0882% 𝑘𝐽 2378.0186 𝑘𝑔

2378.0186 E(%) = |

31