Licenciatura en Ingeniería Química

Asignatura:

Laboratorio de Fenómenos de Transporte

Pre-Reporte

Práctica #6:

EVAPORACIÓN ISOBÁRICA

Integrantes:

López Juárez Carolina

Martínez Cabello Juan Carlos

Pérez Montoya Esveidy Mayte

Pérez Salazar Mariana

Profesor: Juan José Cabello Robles

Fecha de Entrega: 25/06/2015

RESUMEN EJECUTIVO

El siguiente reporte muestra cómo se realizó el análisis de la evaporación isobárica de la acetona con el aire. Se determinó el espesor de una película estancada para tres distintos recipientes de distinto diámetro. Eso nos permitirá obtener datos experimentales en donde se encuentra una dependencia proporcional entre el espesor de la película con respecto a la superficie expuesta del líquido.

Página 2

ÍNDICE

1. OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………………..3

2. MOTIVACIÓN………………………………………………………………………………………………….3

3. FUNDAMENTOS TEÓRICO3.1EL EQUIPO………………………………………………………………………………………….33.2FENÓMENO FÍSICO SIMPLIFICADO……………………………………………………...43.3HIPÓTESIS………………………………………………………………………………………….53.4MODELO MATEMÁTICO……………………………………………………………………...5

4. DISEÑO DE LA PRÁCTICA4.1 VARIABLES Y PARÁMETROS……………………………………………………………....74.2 ELECCIÓN DEL SISTEMA…………………………………………………………………….74.3 HOJA DE DATOS………………………………………………………………………………....84.4 EQUIPO Y MATERIALES……………………………………………………………………..94.5 DESARROLLO DE LA PRÁCTICA………………………………………………………….9

5.- REFERENCIAS…………………………………………………………………………………………………

6.- APENDICES 6.1 MÉTODO DE OBTENCIÓN DEL COEFICIENTE DE DIFUSIÓN……………….10 6.2 OBTENCIÓN DE LA CONCETRACIÓN EN ESTADO LÍQUIDO Y GASEOSO……………………………………………………………………………………………………………..13

Página 3

1. OBJETIVOS Desarrollar un modelo para el espesor de la película estancada de un vapor. Determinar la dependencia del espesor de la película con respecto a la superficie

expuesta del líquido y a la altura desde la boca del recipiente al nivel del líquido. Encontrar el espesor de la película estancada a partir del modelo matemático.

2. MOTIVACIÓN

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

3.1. Equipo.

El equipo a utilizar son tres cristalizadores de vidrio con diferente área cada uno de ellos, cada uno de ellos se coloca sobre una balanza digital y se conecta a un termómetro para medir el cambio de temperatura del líquido conforme al tiempo. El líquido a utilizar (acetona) se vierte hasta una determinada altura, con la balanza se obtiene el cambio de masa y con el termómetro el cambio de temperatura conforme el tiempo. El experimento se realiza en una campana de extracción donde fluye una corriente de aire.

Figura 1. Equipo para analizar la difusión de una película estancada.

Página 4

3.2. Modelo físico simplificado

El mecanismo de transporte de masa ocurre entre la acetona y el aire, mientras que el transporte de calor ocurre en el ambiente ya que la acetona se evapora. El modelo dependerá del área de transporte.

Figura 2.Difusion en una película estancada.

3.3. Hipótesis

Con respecto a las condiciones iniciales y a las de frontera:

Un flujo de aire que permita mantener el sistema constante. Un estado pseudo-estacionario El flujo de aire es constante en una superficie

Con respecto a las condiciones de operación:

Presión constante durante el experimento

Página 5

3.4. Modelo matemático

4. DISEÑO DE LA PRÁCTICA

4.1. Variables y parámetros

Tabla 1.Variables dependientes, independientes y parámetros

Variables independientes Variables dependientes Parámetros Tiempo Temperatura

Masa●

4.2. Elección del sistema

Página 6

4.3. Hoja de datos

Equipo #1López Juárez CarolinaMartínez Cabello Juan CarlosPérez Montoya Esveidy MaytePérez Salazar Mariana

Variables

Variables independientes Variables dependientes Parámetros Tiempo Temperatura

Masa●

Ecuación de trabajo

Tabla 2. Mediciones Experimentales

Tabla 1. Datos que se tomaran de la masa y la temperatura con respecto al tiempo

Cristalizador 1 Cristalizador 2 Cristalizador 3

Tiempo(min)

Masa (g)

Temperatura(°C)

Masa (g)

Temperatura(°C)

Masa (g)

Temperatura(°C)

1

2

3

4

5

6

…..

Página 7

4.4. Equipo y materiales

Materiales:

3 cristalizadores con diferentes diámetros 3 balanzas digitales 3 termopares Display de termopares 3 pinzas 3 soportes universales Un cronometro

Sustancias:

Acetona

4.5. Desarrollo de la práctica

1. Llenar los recipientes con acetona por debajo de la boca de los mismos. 2. Pesar el contenido de acetona en cada recipiente procurando que sea el mismo valor paro los 3 recipientes. 3. Calibrar los termopares que se utilizan (uno para cada recipiente). 4. Encender la campana de extracción y medir el flujo de aire que está circulando 5. Comenzar el experimento, tomando la temperatura de los termopares y el peso de cada recipiente..

Página 8