Difusividad Másica en Gases
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Universidad Nacional del CallaoDifusividad Másica en
Gases
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN……………………………………………………
I. MARCO TEÓRICO…………………………………………………II. EQUIPOS Y MATERIALES…………………………………………III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL………………………………IV. OBSERVACIONES EXPERIMENTALES…………………………V. RESULTADOS OBTENIDOS Y CALCULOS ……………………VI. ANÁLISIS DE RESULTADOS………………………………………VII. CONCLUSIONES……………………………………………………VIII. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA…………………………………
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Universidad Nacional del CallaoDifusividad Másica en
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INTRODUCCIÓN
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Figura 2: Ilustración de la difusión molecular en gases (Fuente: wikispaces.com)
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Fuente: Gu as de laboratorio de operaciones unitarias II ! "amiro #etancourt Gra$ales
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M)TODO DE *IN#E!MANN
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III. 'ROCEDIMIENTO E 'ERIMENTA!
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Fi0ura N/1
Fuen2e3 Ela4oraci5n 6ro6ia
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Fi0ura N/8
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Fuen2e3 Ela4oraci5n 6ro6ia
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Fi0ura N/9
Fuen2e3 Ela4oraci5n 6ro6ia
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I:. O& ER:ACIONE E 'ERIMENTA!E
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:. DATO E 'ERIMENTA!E T 4 C S+/$ (-% 0" $%Ace2ona
Da2os 6ro6orcionados en una corrida co;6le2a 3
Ta4la N/,? F+'($' D $"/'83'#%,'($ 4'/ "!$'(%&"/ '( LOPUI
Da2os o42enidosen una corrida cor2a3
Ta4la N/-? F+'($' D $"/'83'#%,'($ 4'/ "!$'(%&"/ '( LOPUI
:. RE U!TADO O&TENIDO "CA!CU!O EFECTUADO
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θ (h) 1 2.2
2 4.23 H.24
9.9H. 12.HK. 14.39 1H.H11 19.K14 24.2
θ (h)
. 1.1 2
1. 2.22 2.4
-
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A> E 'ERIMENTA!MENTE
'ara la corrida co;6le2a3
1 3H 2.2 . 22 1H3H3H3.H3H2 K2 4.2 . 44 1H3H3H3.H3H3 1 H.2 . H2 1K4193 .4 44 144 . 1
1 9.9 . 99 1 1 1 1. 1H. 234 12.H . 12H 1 K142. KK. 2K 14.3 . 143 1 111.9 324 1H.H . 1HH 19 1 K.22911 39H 19.K . 19K 2 1 1 2.2 414 4 24.2 . 242 2 2H44.H2
Ta4la N/ 1 ? F+'($' E !"# -% ( #" %
• R' %7 (&" +( )# %-(Z − Z 0 ) 0/.θ
(Z − Z 0 )
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θ (h) θ(s) Z − Z 0 (mm)
¿Z − Z 0 ¿ m)
θZ − Z 0 (sm)
-
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0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 0.030
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
f(x) = 20857294.89x + 1595945.69R² = 0.97
Grafico N/,• ; (&" -"( /%)+%'($' '-+ -% (
θ(Z − Z 0 )
= (Z − Z 0 )α
+2 Z 0
α ……………….(1 )
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α
y= mx+b
S' #' %7 +( #')#'/% ( %(' )# %- 1 6 /' "!$+0" /%)+%'($' '-+ -% (
y= 19481500 x+1620375.7
m= 1α = 19481500 sm2
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α = 5.13307 × 10 − 8 m2 /s
-
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• ; (&" D AB '8 '#%,'($
D AB= α × ρ
A2 × C × M WA
× P
BM P A1 − P A 2 ……………(¿)
¿∗¿ D AB= α ×
ρ A × R × T
2 × P T × M WA× ln ( P B 2 P B 1 )……………¿
D5nde3
ρ A : densidad delaace !na
M WA : "es!m!lec#la$ de laace !na
P A1 : P$esi!n "a$cialdelaace !naenlain e$%ace = & P'A
P A2 : P$esi!n "a$cialdelaace !naenel sen! dela c!$$ien e(ase!sa
U$% %7 (&" "/ & $"/ &' P'##6 # '(-"($# # &'(/%& & &'
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ρ A= C 1
C 2(1 +(1 − T
C 3)
C 4
)
P # -'$"(
C1 1.2332 C2 .2 H C3 .2 C4 .2913R'', 7 (&" '( '-+ -% ( &' &'(/%& & /' "!$%'('
ρ A= 769.22836 )( /m3
P # "/ &', / & $"/
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'ara la corrida inco;6le2a3
. 3H 2.2 . 1 121 K2 4.2 . 2 1
1. 1 H.2 . 22 24 4 4 .42 144 . 24 3
Ta4la N/ 8 ? F+'($' E !"# -% ( #" %
• R' %7 (&" +( )# %-(Z − Z 0 ) 0/.θ
(Z − Z 0 )
0 0 0 0 0 0 00
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
f(x) = 1965464702.89x - 1866429.66
R² = 0.94
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θ (h) θ(s) Z − Z 0
(mm)
¿Z − Z 0 ¿ m)
θZ − Z 0 (
sm)
-
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S' #' %7 +( #')#'/% ( %(' )# %- 1 6 /' "!$+0" /%)+%'($
y= 1965400000 x− 1866429
m=1
α = 1965400000 s
m2
U$% %7 (&" "/ & $"/ 6 '(-"($# &"/ # -+ (&" /' $'(* +( -"##%&
D AB= 5.088022 × 10− 10 m
2 / s×769.22836 )( /m
3
× 0.082 a m×m
3
)m!l ×& * × 313.15 & *
2 × 1 a m×58.08 *( / *m!l × ln ( 10.44111 )
&> Te5rica;en2e
Median2e la ecuaci5n de $irsc=felder7&ird7 6o2? ;odificada6or *il@e7!ee
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α = 5. 088022 × 10 − 10 m2 /s
D AB= 1. 057099 x10 −7m
2 /s
-
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Da2os3
T 313.1 J
'ara la Ace2ona3 C-$ O M ace !na = 58.08
)()m!l
T eb= 56.3 &C = 329.45 *
' b= 3∗14.8 +6∗3.7 +7.4 = 74 x 10 −3
$b= 1.18 ∗' b1 /3= 1.18 ∗0.074 1 /3 = 0.4954 (,
Ɛb
* = 1.21 ∗T eb= 1.21 ∗329.45 = 398.6345
U2ili?ando los da2os del e0undo co;6onen2 Bue no sedifunde3 'ara el Aire3
M ai$e= 29 )()m!l
Ɛa
* = 97
$a= 0.3711
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DAB 1?48
$AB¿2 x ) . T
-
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C -+ (&"
$ab=$a +$b
2 =
0.3711 +0.49542
= 0.43325 nm
Ɛab
* =√ Ɛa * ∗Ɛ b
* = √ 97∗398.6345 = 196.6406
*T Ɛ
ab
= 313.15
196.6406= 1.59249
% ( *T Ɛ ab )=
0.5769
E( )# %- T#'6!
Ree;6la?ando en la ecuaci5n inicial3
DAB 1?48
0.43325 ¿2 x0.5769101.325 x10
3 x¿
(1.084 − 0.249 x√ 158.08 + 129 ) x313.153
2 x(√ 158.08 + 129 )¿
E '##"# -"( #' -% ( " '(-"($# &" '8 '#%,'($ ,'($' 1 .H
Median2e la ecuaci5n se;i7e;6irica de Fuller
Da2os3
L !"# $"#%" &' I()'(%'#* Q+*,%- II 22
D AB= 1. 17981 x 10 −5m
2 /s
D AB= 10 − 7
. T 1.75
PT .[ (∑ - A)1 /3 +(∑ - B)1 /3 ]2 .(1 / M A+1 / M B)
1/
2
-
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A /' #' %'#' -'$"(
B /' #' %'#' %#'
T 323.1 J
MA . ) ,"
MB 2 .9 1 J) ,"
P # ' - -+ " &' 0" +,'( ," '-+ # $", ,"/ "/ & $"/ &' , (+ &'I()'(%'#" Q+*,%-"? P'##6 &' /: $%, '&%-% (
Ta4la N /8
Ace2ona3 C3; HO
∑ - A= 3∗- c+6∗- . +1∗- /
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-
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