presion de vapor 2 alex.docxf

7/25/2019 Presion de Vapor 2 Alex.docxf

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Repblica Bolivariana de Venezuela.

Universidad Rafael Urdaneta.

Facultad de Ingeniera.

Escuela de Ingeniera Qumica.urso! "aboratorio de #peraciones Unitarias II.

Unidad Experimental de Curva de

Presin de Vapor

Integrantes!

Rosales$ %le&ander .I.! '(.)(*.)+,

-rofesora!

Ing. ara Emilia /a osta

aracaibo$ 01 de 2eptiembre de 0+'1

1


2/26

NDICE

-3g.

RE2UE4 55555555555555555555555555555. ,

#B6E7IV#2 /E "% -R87I%55555555555555555555 *

FU4/%E47#2 7E9RI#2555555555555555555555 1

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2


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RESUMEN

Esta e&periencia se llevA a cabo con el obeto de graficar la curva e&perimental de

7emperatura vs -resiAn de vapor con los par3metros obtenidos durante el proceso

de control de vaco mostrado en la teora de la pr3ctica$ C analizar su

comportamiento$ se pide graficar la curva teArica de 7 vs. -v del agua obtenida en

la literatura para poder observar meor las diferencias entre ambas curvas se

procede a determinar el porcentae de desviaciAn entre los valores teAricos C

e&perimentales$ de esta manera podemos analizar las diferencias encontradas en

ambas curvas. "a pr3ctica consiste en una bomba de vaco Due absorbe vapor de

agua Due se encuentra en un balAn$ se registra la temperatura una vez Due el

agua empieza a ebullir C pasa a travs de las mangueras conectadas en paralelo a

un manAmetro de mercurio donde se miden las alturas observadas C con estos

datos se calcula la presiAn de vapor para disear la curva de presiAn de vapor.

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OBE!IVOS DE "# PR$C!IC#

' >raficar la curva e&perimental de 7emperatura vs -resiAn de vapor con los

par3metros obtenidos durante el proceso de control de vaco mostrado en

la teora de la pr3ctica C analizar su comportamiento.

0 >raficar la curva teArica de 7 vs. -v del agua obtenida en la literatura.

, /eterminar los G de desviaciAn entre los valores e&perimentales C teAricos.

* %nalizar las diferencias encontradas en ambas curvas.

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%UND#MEN!OS !E&RICOS

"a -resiAn de Vapor o m3s comnmente presiAn de saturaciAn es la presiAna la

Due a cada temperaturalas fases lDuidaC vaporse encuentran en eDuilibrioH su

valor es independiente de las cantidades de lDuido C vapor presentes mientras

e&istan ambas fases. En la situaciAn de eDuilibrio$ las fases reciben la

denominaciAn de lDuido saturado C vapor saturado.

-v -atm=-man donde$

-v! -resiAn de vapor

-atm! -resiAn atmosfrica

-man! -resiAn manomtrica

-resiAn %bsoluta Es la presiAn de un fluido medido con referencia al vaco perfecto

o cero absoluto. "a presiAn absoluta es cero nicamente cuando no e&iste cJoDue

entre las molculas lo Due indica Due la proporciAn de molculas en estado

gaseoso o la velocidadmolecular es muC peDuea. Este termino se creA debido a

Due la presiAn atmosfrica varia con la altitud C mucJas veces los diseos se

Jacen en otros pases a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo Due un

trmino absoluto unifica criterios.

-resiAn %tmosfrica El JecJo de esta rodeado por una masa gaseosa K aireL$ C al

tener este aireun peso actuando sobre la tierra$ Duiere decir Due se est3 sometido

a una presiAn KatmosfricaL$ la presiAn eercida por la atmAsfera de la tierra$ tal

como se mide normalmente por medio del barAmetro KpresiAn baromtricaL. %l

nivel del mar o a las alturas prA&imas a este$ el valor de la presiAn es cercano a

'*.: lbMplg0K'+'$,1NpaL$ disminuCendo estos valorescon la altitud.

-resiAn anomtrica 2on normalmente las presiones superiores a la atmosfrica$

Due se miden por medio de un elemento Due define la diferencia entre la presiAn

Due es desconocida C la presiAn atmosfrica Due e&iste$ si el valor absoluto de la

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http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vaporhttp://www.monografias.com/trabajos12/elorigest/elorigest.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/cinemat/cinemat2.shtml#TEORICOhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n


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presiAn es constante C la presiAn atmosfrica aumenta$ la presiAn manomtrica

disminuCeH esta diferencia generalmente es peDuea mientras Due en las

mediciones de presiones superiores$ dicJa diferencia es insignificante$ es evidente

Due el valor absoluto de la presiAn puede obtenerse adicionando el valor real de la

presiAn atmosfrica a la lecturadel manAmetro.

2e define -unto de EbulliciAn de un lDuido como la temperatura a la cual la

presiAn del vapor es igual a la presiAn e&terna. uando se aplica calor a un

lDuido$ su presiAn de vapor aumenta Jasta Jacerse igual a la presiAn atmosfrica.

El punto de ebulliciAn vara con la presiAn e&terna Due e&iste por encima de la

superficie del lDuido. %l descender la presiAn$ el punto de ebulliciAn disminuCeH un

aumento en la presiAn aumenta el punto de ebulliciAn.

"as Bombas de vaco se caracterizan por su velocidad de bombeo$ C la cantidad

de gas evacuado por unidad de tiempo. 7oda bomba de vaco tiene una presiAn

mnima de entrada$ Due es la presiAn m3s baa Due puede obtenerse$ C tambin$

un lmite superior a la salida o presiAn previa. 2i la presiAn previa aumenta por

encima de este valor$ el bombeo cesa. En esta clase de bombas de vaco debe

evitarse la condensaciAn de vapores$ en particular el vapor de agua$ pues

causara la contaminaciAn del aceite. -or este motivo$ la maCora de las bombasactuales est3n eDuipadas con la llamada v3lvula de lastre de gas o Ogas ballastO$

Due trabaa de la siguiente manera! una vez comprimido el gas en el cuerpo de la

bomba$ se inCecta aire desde el e&terior a travs de la v3lvula de lastre$ con lo

cual la v3lvula Due descarga a la atmAsfera se abre antes$ C reduce la relaciAn de

compresiAn para el vapor.

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http://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos16/metodo-lecto-escritura/metodo-lecto-escritura.shtml


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NOMENC"#!UR#

P %ltura$ cmPg

- -resiAn$ mmPg

-v -resiAn de vapor$ mmPg

7 7emperatura$ o

-atm! -resiAn atmosfrica mmPg

-man! -resiAn manomtrica mmPg

#P#R#!OS E'PERIMEN!#"ES

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( DESCRIPCI&N DE" E)UIPO*

Una bomba de vaco Due succiona vapor de agua Due se encuentra en un balAn

pasa a travs de las mangueras conectadas en paralelo a un manAmetro de

mercurio C a la bomba para medir la presiAn en el manAmetro tipo tubo U C as

poder calcular la presiAn de vapor para disear la curva de presiAn de vapor. El

arreglo e&perimental consiste en!

'. Un manAmetro en U Due permite leer las alturas en cmPg.

0. Una bomba de vaco Due succiona el vapor de agua.

,. Un termAmetro utilizado para medir la temperatura del agua en

o

.

*. Un balAn donde se realiza el e&perimento.

1. Un balAn con absorbente KsilicatoL el cual sirve de trampa para Due no le

pase agua a la bomba.

). Un balAn para despresurizar el sistema.

:. Una manta de calentamiento la cual se utiliza para calentar el agua.

( PROCEDIMIEN!O E'PERIMEN!#"*

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2e mide la temperatura ambiente con un termAmetro ubicado en un balAn de ,

vas C se registra en una tabla elaborada previamente$ luego se prende la bomba C

cuando empiece a ebullir el agua$ se apaga la bomba C se lee el nivel de distancia

en el manAmetro C ese valor lo registramos en la tabla. Este proceso se va a

repetir con diferentes 7emperaturas aumentando de diez en diez grados

centgrados Jasta llegar a cien K'++L grados centgrados Due es cuando el agua

ebulle a presiAn atmosfrica. /ebido a las limitaciones de la bomba$ la bomba

arrancar3 con presiones de vapor superiores a las eDuivalentes a unos *+S.

D#!OS E'PERIMEN!#"ES

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7abla 4o'. /atos e&perimentales para la curva e&perimental.

! +OC, -.+/m-0, -1+/m-0,,'., ,*.1 =,*.raT PIll. %pndice F. 7ablas de

Vapor. -3g. :'1=:0'

20 30 40 50 60 70 80 90 100110

0

200

400

600

800

Curva TeoricaT C Vs Pv mmHg

Curva Teorica

Temperatura C

Pv mm Hg

>r3fica 4o0. urva teArica de 7emperatura vs. -resiAn de Vapor.

El >rafico 4S0$ representa la curva obtenida para valores teAricos o de la literaturade la -v KmmPgL del agua a diferentes 7emperaturas KSL$ esta curva tiene uncomportamiento ascendente tanto como para la -v C la temperatura$ esto e&plicaDue a medida Due aumenta la temperatura Jacia el punto de ebulliciAn del agua la-v del agua debe aumentar

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#N#"ISIS DE RESU"!#DOS4

= 2e estudio cada presiAn de vapor para poder observar una curva de vapor con una

serie de errores debido a fallas del eDuipo o errores a la Jora de tomar nota de laslecturas.

= 2e pudo comparar los valores teAricos con los e&perimentales de los cuales se

evidencioo una serie de desviaciones debido a errores Jumano

= /iferencia tan alta entre valores teAricos C e&perimentales pudo Jaber ocurrido

debido a Due el eDuipo tena mucJo tiempo de encendido lo cual provoca Due el

mismo se recaliente e induzca valores de error muC altos.

= %lgunos eDuipos son manufacturados con fallas de diseo Due pudieron Jaber

sido causadas por el intento de simplificar el diseo del sistema para Due sea

adaptable a laboratorio$ construcciAn pobre del mismo o informaciAn

desactualizada en las especificaciones de diseo dadas por los proveedores.

= 2e pudo observar Due ambas curvas al poder analizarlas son de maneraascendente pero la e&perimental se torna con unas peDueas desviaciones debido

a errores.

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CONC"USIONES

El comportamiento de ambas curvas se presenta de igual manera$ ambas

ascienden con respecto a la -v C la temperatura.

"a curva e&perimental presenta ciertas desviaciones$ con respecto a la presiAn de

vapor$ de igual manera se puede observar Due en varios de los test realizados

e&iste un cambio brusco de presiAn de vapor.

E&isten valores de G error muC altos$ lo cual lleva a una gran desviaciAn de los

valores teAricos con los e&perimentalesH cabe destacar Due esto sucede por

disturbios al momento de realizar la e&periencia$ como mala lectura del eDuipo o

posiblemente no se Jalla liberado toda la presiAn del sistema esto implica Due el

manAmetro no se estabilice correctamente.

RECOMEND#CIONES

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Verificar cuidadosamente los valores de diferencial de presiAn$ para evitar errores

en el momento de realizar los c3lculos.

"iberar la presiAn acumulada Due se conecta al globo de tres bocas Jasta dear

salir todo el aire C luego cerrar dicJa v3lvula Ca Due si no se vuelve a cerrar el

sistema Jar3 vaco de laboratorio.

anear adecuadamente el sistema.

Realizar la e&periencia con suma concentraciAn$ rapidez C sin disturbios para

evitar errores C por lo tanto esto puede causar valores pronunciados de error.

BIB"IO5R#%#

= anual de laboratorio de #peraciones Unitarias II. Ing. ara Emilia /a osta.

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= IntroducciAn a la 7ermodin3mica en Ingeniera Qumica. 6.. 2mitJ$ P..

Van 4ess C .. %bbott. %pndice F. 7ablas de Vapor. -3g. :'1=:0'

#P6NDICE

= 3lculo de la -resiAn de vapor e&perimental!

Pman=H1H2

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vapor||=PatmP manP

Para !7 8.48 oC*

P' ,*.1 cmPg P0 =,*.< cmPg

-man ,*.1 K=,*.


20/26

Para !7 ;


21/26

onvirtindolo a mmPg!

Pman=57.9cmHg10mmHg

1cmHg =579mmHg

vapor||=181mmHg

vapor||=760mmHg579mmHgPP

Para !7 9.4. oC*

P' 0,.) cmPg P0 =0,.* cmPg

-man 0,.) K=0,.*LW cmPg *: cmPg


Pman=47 cmHg10mmHg

1cmHg =470mmHg

vapor||=290mmHg


Para !7 9


22/26

vapor||=330mmHg


Para !7 =>4:o

C*

P' 0+.* cmPg P0 =0'., cmPg

-man 0+.* K=0'.,LW cmPg *'.: cmPg


Pman=41.7 cmHg10mmHg

1cmHg =417mmHg

vapor||=343mmHg


Para !7 =


23/26

-man '.1 K=''.'LW cmPg '0.) cmPg


Pman=12.6cmHg

10mmHg

1cmHg =126mmHg

vapor||=634mmHg

vapor||=760mmHg126mmHg PP

Para !7 ?84> oC*

P' (.* cmPg P0 =1.1 cmPg

-man (.* K=1.1LW cmPg '*.( cmPg


Pman=14.9cmHg10mmHg

1cmHg =149mmHg

vapor||=611mmHgvapor||=760mmHg149mmHgP

P

Para !7 ?=4. oC*

P' *.) cmPg P0 =, cmPg

-man *.) K=,LW cmPg :.) cmPg


Pman=7.6cmHg10mmHg

1cmHg =76mmHg

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vapor||=684mmHg

vapor||=760mmHg76mmHg PP

= 3lculo de porcentae de desviaciAn!

%Desviacin=|Valor terico dePvValor experimentaldePvValor terico de Pv |100

-ara 7 ,'., o!

-v e&perimental ): mmPg -v teArica ,*.1 mmPg

%Desviacin=|34.56734.5 |100=94.20

-ara 7 ,:.) o!

-v e&perimental '++ mmPg -v teArica *).)< mmPg

%Desviacin=|46.6810046.68 |100=114.22

-ara 7 *1.< o!

-v e&perimental (, mmPg -v teArica :*.(, mmPg

%Desviacin=|74.939374.93 |100=24.11

-ara 7 1*.) o!

-v e&perimental '*< mmPg -v teArica ''1.(' mmPg

24


25/26

%Desviacin=|115.91148115.91 |100=27.68

-ara 7 )0.:o!

-v e&perimental '


26/26

%Desviacin=|439.82436439.82 |100=0.1864

-ara 7 (+ o!

-v e&perimental ),* mmPg -v teArica 101.(: mmPg

%Desviacin=|525.97634525.97 |100=20.53

-ara 7 (, o!

-v e&perimental )'' mmPg -v teArica 1

presion de vapor 2 alex.docxf

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