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[0] Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Química Área de Fisicoquímica Fisicoquímica 1 “PROYECTO 1 2-Propanol” 2012-13528 José Carlos Gutiérrez Castillo Guatemala, 17 de septiembre de 2014 Sección A

Proyecto FQ1

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Diagramas Termodinamicos

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  • [0]

    Universidad de San Carlos de Guatemala

    Facultad de Ingeniera

    Escuela de Qumica

    rea de Fisicoqumica

    Fisicoqumica 1

    PROYECTO 1 2-Propanol

    2012-13528 Jos Carlos Gutirrez Castillo

    Guatemala, 17 de septiembre de 2014

    Seccin A

  • [1]

    2-Propanol

    El trabajo a continuacin se bas en determinar el comportamiento de la sustancia

    2-propanol, tambin llamado alcohol isoproplico, es un alcohol incoloro, inflamable, con

    un olor intenso y muy miscible con el agua.

    Se trabaj con 30 moles de sustancia, su presin crtica es de 4, 762,275Pa (47atm)

    y su temperatura crtica es de 508K.

    Van der Waals (1873)

    =

    2 , = 0.421875

    2 2

    , = 0.125

    = 508 = 4, 762,275

    = 8.3143

    = 30 V = 5m3

    = 0.421875 2

    2

    -------> = 0.421875

    8.3142 5082

    4,762,275

    = 0.125

    -------> = 0.125

    8.314 508

    4,762,275

    =

    2 -------> =

    3.314

    30

    527.96059

    4,762,275

    0.421875(8.314)2(508)2

    4,762,275

    ( 30 )2

    http://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/Inflamablehttp://es.wikipedia.org/wiki/Miscible
  • [2]

    (a) Diagrama (bidimensional) El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la presin del 2-propanol respecto a la temperatura y el volumen, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y V entre 0.1m3 a 10m3.

  • [3]

    (b) Diagrama (tridimensional) El siguiente diagrama tridimensional demuestra el comportamiento de la presin del 2-propanol respecto a la temperatura y el volumen, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y V entre 0.1m3 a 10m3.

  • [4]

    Dilatacin Trmica

    = 1

    (

    )

    = ( + 22)

    2 + 22( + )

    332 + 54

    ( + 22)2

    = 332 + 54

    ( + 22)(2 + 22( + ))

    =9.8415962 + 1.4349884

    3 + 87.484922 + (1913.4 + 3.280536)3 + 1.4349885

    (c) Diagrama " " (bidimensional)

    El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la dilatacin trmica del 2-propanol respecto a la temperatura y la presin, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y P entre 0Pa a 101 325Pa.

  • [5]

    Compresin Isotrmica

    = 1

    (

    )

    = ( + 22)

    2 + 22( + )

    33(2 + 22)

    2( + 22)2

    = 33(2 + 22)

    ( + 22)(2 + 22( + ))

    =6.5610663 + 1.4349885

    (3 + 87.484922 + (1913.4 + 3.280536)3 + 1.4349885)

    (d) Diagrama (bidimensional) El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la compresin isotrmica del 2-propanol respecto a la temperatura y la presin, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y P entre 0Pa a 101 325Pa.

  • [6]

    Ejemplos Ejemplo 1: Comportamiento del 2-propanol en un proceso isobrico, volumen constante de 5m3.

    V (m3) T (K) P (Pa)

    1 5.00 2 42.94659

    2 5.00 25.4 1211.00912

    3 5.00 50.8 2478.90607

    4 5.00 76.2 3746.80301

    5 5.00 101.6 5014.69995

    6 5.00 127 6282.59690

    7 5.00 152.4 7550.49384

    8 5.00 177.8 8818.39078

    9 5.00 203.2 10086.28773

    10 5.00 228.6 11354.18467

    11 5.00 254 12622.08162

    12 5.00 279.4 13889.97856

    13 5.00 304.8 15157.87550

    14 5.00 330.2 16425.77245

    15 5.00 355.6 17693.66939

    16 5.00 381 18961.56633

    17 5.00 406.4 20229.46328

    18 5.00 431.8 21497.36022

    19 5.00 457.2 22765.25716

    20 5.00 482.6 24033.15411

    21 5.00 508 25301.05105

  • [7]

    Ejemplo 2: Comportamiento del 2-propanol en un proceso isotrmico, temperatura constante de 323.15K (50C).

    T (K) V (m3) P (Pa)

    1 323.15 0.1 691508.96744

    2 323.15 0.5 156590.76882

    3 323.15 1 79446.82825

    4 323.15 1.5 53220.69597

    5 323.15 2 40011.61332

    6 323.15 2.5 32055.42406

    7 323.15 3 26738.48636

    8 323.15 3.5 22934.39765

    9 323.15 4 20077.89849

    10 323.15 4.5 17854.14259

    11 323.15 5 16073.85617

    12 323.15 5.5 14616.41073

    13 323.15 6 13401.29021

    14 323.15 6.5 12372.69757

    15 323.15 7 11490.74488

    16 323.15 7.5 10726.16048

    17 323.15 8 10056.97744

    18 323.15 8.5 9466.38874

    19 323.15 9 8941.31626

    20 323.15 9.5 8471.43100

    21 323.15 10 8048.46680

  • [8]

    Virial (Kammerlingh Onnes) (1901)

    = (1

    +

    2 +

    3 ), =

    , =

    = 508 = 4, 762,275

    = 8.3143

    = 30

    =

    -------> =

    508

    =

    -------> =

    508

    = (1

    +

    2 +

    3 ) -------> = 8.314 (

    30

    +

    225

    1272+

    6750

    1273)

    (a) Diagrama (bidimensional)

    El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la presin del 2-propanol respecto a la temperatura y el volumen, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y V entre 0.1m3 a 10m3.

  • [9]

    (b) Diagrama (tridimensional) El siguiente diagrama tridimensional demuestra el comportamiento de la presin del 2-propanol respecto a la temperatura y el volumen, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y V entre 0.1m3 a 10m3.

  • [10]

    Dilatacin Trmica

    = 1

    (

    )

    = (2 + ( ))

    33

    32(( 2) 3 + 2)

    (( ) + 2)2

    = (( 2) 32)

    (( ) + 2)

    =32 + 16.628 35114.3

    (2 + 8.314 35114.3)

    (c) Diagrama " " (bidimensional) El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la dilatacin trmica del 2-propanol respecto a la temperatura y la presin, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y P entre 0Pa a 101 325Pa.

  • [11]

    Compresin Isotrmica

    = 1

    (

    )

    = (( ) + 2)

    33

    33(32 + (2 ))

    2(( ) + 2)2

    = 32 + (2 )

    (2 + ( ))

    =3(2 + 5.54267 11704.8)

    3 + 8.3142 35114.3

    (d) Diagrama (bidimensional) El siguiente diagrama bidimensional demuestra el comportamiento de la compresin isotrmica del 2-propanol respecto a la temperatura y la presin, utilizando rangos de T entre 2K a 508K, y P entre 0Pa a 101 325Pa.

  • [12]

    Ejemplos Ejemplo 1: Comportamiento del 2-propanol en un proceso isobrico, volumen constante de 5m3.

    V (m3) T (K) P (Pa)

    1 5.00 2 116.26507

    2 5.00 25.4 3927.86616

    3 5.00 50.8 13177.35744

    4 5.00 76.2 27748.47384

    5 5.00 101.6 47641.21536

    6 5.00 127 72855.58200

    7 5.00 152.4 103391.57376

    8 5.00 177.8 139249.19064

    9 5.00 203.2 180428.43264

    10 5.00 228.6 226929.29976

    11 5.00 254 278751.79200

    12 5.00 279.4 335895.90936

    13 5.00 304.8 398361.65184

    14 5.00 330.2 466149.01944

    15 5.00 355.6 539258.01216

    16 5.00 381 617688.63000

    17 5.00 406.4 701440.87296

    18 5.00 431.8 790514.74104

    19 5.00 457.2 884910.23424

    20 5.00 482.6 984627.35256

    21 5.00 508 1089666.09600

  • [13]

    Ejemplo 2: Comportamiento del 2-propanol en un proceso isotrmico, temperatura constante de 323.15K (50C).

    T (K) V (m3) P (Pa)

    1 323.15 0.1 46298955551.36940

    2 323.15 0.5 375468458.96182

    3 323.15 1 47763079.67665

    4 323.15 1.5 14409748.74654

    5 323.15 2 6192878.04987

    6 323.15 2.5 3231580.59615

    7 323.15 3 1906821.08398

    8 323.15 3.5 1224844.12259

    9 323.15 4 837289.28565

    10 323.15 4.5 600253.90226

    11 323.15 5 446800.47554

    12 323.15 5.5 342853.68641

    13 323.15 6 269790.76272

    14 323.15 6.5 216832.50781

    15 323.15 7 177436.58951

    16 323.15 7.5 147470.63225

    17 323.15 8 124234.17148

    18 323.15 8.5 105909.90214

    19 323.15 9 91243.12969

    20 323.15 9.5 79347.85184

    21 323.15 10 69585.78743