Ejercicios [PDF]

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1) El sistema binario acetonitrilo(1)/nitrometano(2) se conforma bien a la ley de Raoult. Las presiones de vapor para las especies puras se dan mediante las siguientes ecuaciones de Antoine: La P en kPa y T en ºc

a) Prepare una gráfica que muestre P contra x1 y P contra y1 para una temperatura de 95°C. b) Prepare una gráfica que muestre T contra x 1 y t contra y1 para una presión de 80 kPa. CONSTANTES PROPIEDADES CRITICAS PROPIEDADES DE SATURACIÓN ACETONITRILO 7.0735 Masa Molar 41,053 A 0.338 1279.2 w B 545.5 224.01 Tc (k) C 48.30 -13 Pc (Bar) T(min) 0.184 117 Zc T(max) 173. 95 Vc (cm^3/m T(ºC) 354.8 Tn (k) Pvap (kPa) 154.31 P (Kpas) 80.00 T(Sat) 73.81

Masa Molar w Tc (k) Pc (Bar) Zc Vc (cm^3/m Tn (k)

x1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

P(bar) 83.59 90.66 97.73 104.80 111.88 118.95 126.02 133.09 140.16 147.24

NITROMETANO 61,040 A 0.348 B 588.2 C 63.10 T(min) 0.223 T(max) 173. T(ºC) 374.4 Pvap (Kpas) P (Kpas) T(Sat) y1 0.00 0.17 0.32 0.44 0.55 0.65 0.73 0.81 0.88 0.94

Tsat (ºC) 73.81 75.79 77.78 79.76 81.74 83.73 85.71 87.69 89.68 91.66

7.044 1291 209.01 5 136 95 83.59 80.00 93.64 P1 80.00 85.41 91.11 97.10 103.40 110.03 116.98 124.28 131.93 139.94

P2 40.18 43.23 46.46 49.89 53.52 57.36 61.41 65.70 70.22 74.98

x1 1.0000 0.8718 0.7512 0.6378 0.5308 0.4299 0.3345 0.2442 0.1585 0.0773

y1 1.0000 0.9307 0.8555 0.7741 0.6861 0.5913 0.4891 0.3793 0.2614 0.1351

1

154.31

1.00

93.64

148.34

80.00

0.0000

0.0000

160.00 155.00 150.00 145.00 140.00 135.00 130.00

P (Kpas)

125.00 120.00

Burbuja Rocio

115.00 110.00 105.00 100.00 95.00 90.00 85.00 80.00

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5 XY

0.55

0.6

0.65

0.7

0.75

0.8

0.85

0.9

0.95

1

94.00 93.00 92.00 91.00 90.00 89.00 88.00 87.00 86.00

Temp (ºC)

85.00 84.00 83.00

Burbuja puntos de rocío.

82.00 81.00 80.00 79.00 78.00 77.00 76.00 75.00 74.00 73.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 XY

1) 2) Para el sistema 2-propanol(1)/agua(2), los valores siguientes de parámetros son recomendados para la ecuación de Wilson: a12=

a21= 1238

"Cal"× 〖𝑚𝑜𝑙〗 ^(−1) " " V1= 76.92 V2= 18.07 〖�𝑚〗 ^3× 〖𝑚𝑜 𝑙〗 ^(−1) ademas se tiene las siguientes ecuaciones de Antoine; 437.98

���_1^���=16,6780−3640,20/(�−53,54) " " ���_2^���=16,2887−3816,44/(�−46,13) " "

en donde T está en kelvins y la presión de vapor está en kPa. Suponiendo la validez de la ecuación y iP = xiyi Psat se calcula: a) P y {yi} para T = 363.15 K y x 1= 0.35. b) P y {xi}, para T = 363.15 K y y 1 = 0.70. c) T y {yi}, para P = 101.33 kPa y x 1 = 0.65. d) T y {xi}, para P = 101.33 kPa y y 1 = 0.55. e) Paz, la presión azeotrópica, y xa; = yaz, la composición azeotrópica, para T = 363.15 K.

a) Para una T = P1sat=

353.15 92.59

R= 1.987 g1= 0.7534

P2sat= A12= A21=

47.38 0.1258 0.7292

g2= -0.3981

x1= 0.25