Efusin

EfusinLaboratorio de Termodinmica BsicaSEquipo 2PRESENTADORES

Fuad Ale EnriquezJosue Tadeo SanchezXimena

La tcnica al servicio de la patriaEfusinPrctica 5

Laboratorio de Termodinmica Bsica

Profesor: Hugo Maldonado FonsecaContenidoIntroduccinFenmenos de transporteVelocidad del desplazamiento de un gasGradiente de concentracin y ley de FickEfusin y ley de GrahamClculo de la densidad de un gas utilizando la ley de GrahamObjetivos de la prctica

Desarrollo de la prcticaEquipo de difusin de gasesDiagrama de flujo para aire secoDiagrama de flujo para CO2Resultados esperados

Aplicaciones Operaciones unitarias que aprovechan los fenmenos de transporteAplicacin de la difusin de gasesRelacin con la contaminacin atmosfrica

Conclusiones

ReferenciasSFenmenos de transporteCantidad de movimiento

Energa

Materia

Ley de NewtonLey de FourierLey de FickTransporte

Ley generalLightfood4Velocidad de desplazamiento de un gas

6Gradiente de concentracin y ley de FickDifusin: Mezcla gradual de molculas de un gas con las molculas de otro gas en virtud de sus propiedades cinticas, constituye una demostracin directa del movimiento aleatorio.

Ley de Fick

Flujo molar de difusin(mol/m2*s)Gradiente de concentracin(mol/m3*m)Difusividad(m2/s)1.- El transporte de materia tiene lugar a causa de un gradiente de concentracin

2.- La difusividad y el gradiente de concentracin son proporcionales al flujo de difusin 1.- La difusividad depende de la presin y la temperatura del sistema

2.- Existen consideraciones cuando la trasferencia de masa se lleva a cabo entre fasesLey de Graham y efusin

Lasvelocidades dedifusin de losgasesson inversamente proporcionales a lasraces cuadradas de sus respectivasmasas molares

Tipos de tabiques Los que se comportan como un conjunto de laminas difusoras, con orificios de dimensiones moleculares (grafito comprimido y porcelana porosa).

Tabiques con intersticios relativamente grandes (polvos comprimidos)

Tabiques que contienen principalmente capilares delgados de gran longitud en relacin a su ancho (yeso)Clculo de la densidad de un gas utilizando la ley de GrahamObjetivosComprender el movimiento de los gases y los factores que lo afectanEstablecer y aplicar la relacin entre teora y la experimentacinEquipo de difusin de gases

A: Pipeta de gases con rama mvilB: Conexin en TC: Trampa de slica gel con indicadorD: Tabique porosoE: Frasco compensadorF: Conexin de la bomba de vacoG: Unin T de vdrio pipeta de gasesP1, P2 y P3 : Pinzas Mohr

Pinzas de MohrDIAGRAMA DE FLUJO PARA EL DESARROLLO CON AIRE SECO Y CON CO2 SPara aire secoCon el sistema abiertoPermitir que el nivel en ambas ramas sea el mismoDe tal forma que en la pipeta se permita medir 5 mL de gasCerrar pinzas Mohr en el siguiente orden1P32P23P1Conectar aparato a bomba de vaco. Ponerla a funcionarAbrir pinza P1 y desconectar equipo a bomba de vacoQuitar las pinzas Mohr en el siguiente ordenAl terminar de pasar 5 mL, cerrar las pinzas Mohr en el orden siguientePermitir fluir 2 mL de gasCerrar llave de vaco1P32P2Dejar P1 funcionandoContabilizar el tiempo en fluir 5 mL 1P32P2Repetir experimento 10 vecesTomar la temperatura ambiente en cada lecturaSDesarrollo con CO2Con el sistema abiertoSubir rama movible de la pipeta de gases (A) hasta que el nivel de lquido en la pipeta se encuentre al principio de estaCerrar con pinzas Mohr la unin entre la pipeta de gases y la T de vidrio (G)Desconecta la trampa de slica gel (C) del tabque poroso (D)Deben estar cerradas P3 y P2Conectar el generador de CO2 a la T de vidrio Abrir pinza P1 y desconectar equipo a bomba de vacoPurgar el sistema aproximadamente 30 segundosAbrir hasta el nivel inicial de experimento con aire en ambas ramas de la pipeta de gasConectar nuevamente el tabique poroso al sistemaCerrar pinza 1 y desconectar el generador de CO2Dejar P1 funcionandoAbrir lentamente las pinzas con la conexin (G) Repetir el paso 3 10 con aire secoResultados esperadosOperaciones unitarias

Aplicacin de la difusin de gases en la industria

Torre empacada:Proceso de absorcinTransferencia de materia entre gas y lquidoPurificacin de mezclas de gasesGas natural

McCabe22Relacin con la contaminacin atmosfrica

Fenmenos de difusinComprensin de la difusin de gases contaminantesDiseo de tecnologas limpiasBases para las teoras de movimientos atmosfricosConclusionesReferenciasBird, R. et. al. (1992). Fenmenos de transporte. Primera edicin. Editorial Revert. pp. (16-11)

McCabe, W. et. al. (2007). Operaciones unitarias en ingeniera qumica. Sptima edicin. McGraw-Hill. pp. 463-465, 511-514, 593-604.

Santa Cruz, A. (2000). Difusin de contaminantes gaseosos en la atmsfera. Facultad Regional Rosario. Universidad Tecnolgica Nacional. pp. 11-16

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