TRANSFERENCIA DE MASA

ACTIVIDAD INDIVIDUAL INTERMEDIO 2

GRUPO211612-9

PRESENTADO PORFERNANDO ARROYAVE ALVAREZ - 1115.069.802

PRESENTADO ACARLOS GERMAN PASTRANA BONILLA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNADESCUELA DE CIENCIAS BSICAS TECNOLOGA E INGENIERAMARZO DE 2014

Introduccin

En el presente trabajo individual encontraremos el desarrollo del ejercicio planteado donde se pueden observar problemas de difusin molecular del amoniaco (NH3) que se difunde y se disuelve en el agua y en el aire; este ejemplo permite establecer que en un sistema cerrado aire - agua - amoniaco, se llega a un estado de equilibrio dinmico en el cual las concentraciones del amoniaco en el agua y en el aire permanecen constantes, mientras que a travs de la interfase contina el desplazamiento de molculas del agua al aire y del aire al agua con idntica velocidad de difusin.

Tabla de contenido

1. Objetivos2. Enunciado del Problema3. Esquema real del sistema4. Leyes utilizadas5. Clculo de propiedades a partir de frmulas o tablas (cuando aplique)6. Anlisis de los resultados (validez de los resultados, conclusiones, etc.)7. Referencias bibliogrficas.

Objetivos

GeneralDesarrollar las actividades propuestas de la actividad 2 fase individual.

EspecificoLlevar a cabo las operaciones planteadas dando cumplimiento a los lineamientos expresados en la gua integrada de actividades.

Enunciado del problema

Resuelva individualmente, pero con el acompaamiento de su tutor el siguiente problema.Efecte los clculos necesarios para averiguar cules seran las nuevas condiciones de equilibrio si al sistema descrito en el ejemplo 2-3 nuevamente le extraemos la solucin amoniacal acuosa y la remplazamos por litro y medio de agua pura. Elabore la correspondiente hoja de clculo. (Ver Fonseca Vigoya, Victor. Transferencia de masa, Colombia, UNAD. p. 61. 2007.).

Solucin

Se conocen los siguientes datos.Volumen total de gas = 2.000 litrosVolumen total de lquido = 1,0 litrosPresin total del sistema = 1,0 AtmTemperatura del sistema = 10CFraccin molar del NH3 en la fase lquida = XA = 0,28Densidad de la solucin acuosa = D = 0,902 g/m3Con los datos suministrados en los ejemplos anteriores (Nos. 2-1 y 2-2), determinar las nuevas condiciones del equilibrio, cuando se retira el litro de solucin acuosa del Ejemplo 2-2 y es reemplazado por otro litro de agua pura. Las condiciones de presin y temperatura permanecen constantes.

Solucin: Al reemplazar la solucin acuosa del ejemplo anterior por un litro y medio de agua pura, inicialmente tendremos las siguientes caractersticas:Fase gaseosa:14,08 mol g de NH3 equivalente a 239,36 g86,12 14,08 = 72,04 mol g de aireFase lquida:1,5 litros de agua equivalentes a 83,33 mol gAl ponerse en contacto las dos fases, el amoniaco migrar de la fase gaseosa a la fase lquida y se disolver en el agua hasta llegar a una nueva condicin de equilibrio.

Puesto que no conocemos la nueva condicin de equilibrio, ser necesario desarrollar el problema por ensayo y error utilizando la figura 2-2Primera aproximacin: Moles de NH3 en fase gaseosa Moles de NH3 disuelto en el agua = 14,08 11,67 = 2,41 mol gEntonces (XA) calculado De la figura 2-2 (XA) figura = 0,1748XA = - 0,1467

De la misma forma calculamos para varios valores y encontramos:YAXA (calculado)XA (figura)XA

0,13620,02810,1748-0,1467

0,09220,07300,1371-0,0641

0,0550,10500,09570,0093

0,060,10090,10090,0000

Fracciones MolaresCaractersticas de las fases en el equilibrio:

Fase Gaseosa:Moles de NH3 Moles de Aire = 74,02 mol gVolumen Ocupado

Fase Liquida:Moles de NH3 = 14,08 - 4,725 = 9,355 mol g. equivalentes a 159,035 gramos

A continuacin se presenta la hoja de clculo para el presente ejemplo, en donde se han omitido los smbolos y las unidades para comparar los ensayos realizados.

Esquema Real del sistema

SISTEMA EN EQUILIBRIO

AIRE-AMONIACO- AGUA

Presin total del sistema1111

Temperatura del sistema10101010

Constante de los gases0,082060,082060,082060,08206

Peso de agua1500150015001500

Peso molecular del agua18181818

Moles de agua83,3383,3383,3383,33

Moles de amoniaco por repartir14,0814,0814,0814,08

Moles de aire74,0274,0274,0274,02

Fraccin en fase gaseosa0,13620,09220,0550,06

Moles de NH3 en fase gaseosa11,67113227,51778374,3084,725

Total moles en fase gaseosa85,691132281,53778478,32878,745

Volumen de fase gaseosa1990189418191829

Moles de NH3 en fase acuosa2,4096,5629,7729,355

Moles de agua83,3383,3383,3383,33

Total moles en fase acuosa85,74289,89693,10592,689

Fraccin molar en fase acuosa0,02810,07300,10500,1009

Fraccin en equilibrio, obtenido de grfica0,17480,13710,09570,1009

Diferencia-0,1467-0,06410,00930,0000

% de diferencia-0,8393-0,46760,09670,0003

Leyes utilizadas

Se utiliz ley de los gases PV = n RT

Clculo de incgnitas

Primera aproximacin: Moles de NH3 en fase gaseosa Moles de NH3 disuelto en el agua = 14,08 11,67 = 2,41 mol gEntonces (XA) calculado

De la figura 2-2 (XA) figura = 0,1748XA = - 0,1467

Anlisis de los resultados (validez de los resultados, conclusiones, etc.)

Se logr determinar las condiciones de equilibrio del amoniaco en sus fases gaseosas y acuosas mediante la aplicacin de frmulas y usos de sus constantes.

Referencias bibliogrficas (bajo la norma APA correspondiente)

Fonseca Vigoya, Victor. Transferencia de masa, Colombia, UNAD. p. 61. 2007.).