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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    II. E+UI'O " MATERIA!E

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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

    8/'A O.? -"('-$ # +( '8$#'," &' - % # , ()+'# &' /+,%(%/$#&' %#' 6 $", # '-$+# &' $+# &' *5+%&" &'($#" &' -

    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

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    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 (&" "/ & $"/ &' P'##6 # '(-"($# # &'(/%& & &'

    ; -%'(&" +/" &' '-+ -% ( &"(&' &'(/%& & '/ +(-% ( &' $', '#

    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

    L !"# $"#%" &' I()'(%'#* Q+*,%- II 20

    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

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    D AB= 1. 17981 x 10 −5m

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