slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
TEMA 6. LEYES DE EQUILIBRIO PowerPoint Presentation
Download Presentation
TEMA 6. LEYES DE EQUILIBRIO

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 27

TEMA 6. LEYES DE EQUILIBRIO - PowerPoint PPT Presentation


  • 130 Views
  • Uploaded on

Leyes de equilibrio. Tema 6. TEMA 6. LEYES DE EQUILIBRIO. INDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. RELACIONES DE EQUILIBRIO ENTRE FASES NO MISCIBLES. 2.1. DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS DATOS DE EQUILIBRIO. 2.2. PREDICCIÓN TERMODINÁMICA DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR. 3. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'TEMA 6. LEYES DE EQUILIBRIO' - fadhila


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Leyes de equilibrio

Tema 6

TEMA 6.

LEYES DE EQUILIBRIO

INDICE

1. INTRODUCCIÓN

2. RELACIONES DE EQUILIBRIO ENTRE FASES NO MISCIBLES.

2.1. DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS DATOS DE EQUILIBRIO.

2.2. PREDICCIÓN TERMODINÁMICA DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR.

3. DIAGRAMAS DE EQUILIBRIO

3.1. MEZCLAS REALES.

4. PROBLEMAS PROPUESTOS.

slide2

Leyes de equilibrio

Tema 6

Se dice que un sistema está en equilibrio cuando su estado es tal que no puede experimentar ningún cambio espontáneo. Cuando un sistema no está en equilibrio, tiende espontáneamente a alcanzarlo. Las diferencias entre la condición real del sistema y la condición de equilibrio constituyen las denominadas fuerzas impulsoras o potenciales de los distintos fenómenos físicos y químicos, transcurriendo éstos con velocidades proporcionales a las mismas e inversamente proporcionales a las resistencias que a dichos fenómenos opone el sistema.

slide3

Leyes de equilibrio

Tema 6

Q

T1 T2

T1 > T2

T uniforme

NA

CA1 CA2

CA1 > CA2

CA uniforme

Cl2

Agua

Cl2

Agua Cloroformo

Agua

CCl2 uniforme

Cloroformo

Cloroformo

CCl2 uniforme

CCl2 en agua  CCl2 en cloroformo

Evolución de estados de no equilibrio a equilibrio

slide4

Leyes de equilibrio

Tema 6

REGLA DE LAS FASES DE GIBBS

Fases + Libertades = Componentes + 2

  • Habitualmente, estas variables son:
  • presión (P)
  • temperatura (T)
  • composición de cada una de las fases (xi e yi).
  • Para un sistema bifásico:

Libertades = Componentes

slide5

Leyes de equilibrio

Tema 6

DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE DATOS DE EQUILIBRIO

  • Calentador tipo bayoneta, para calefacción de la camisa de vapor.
  • Calentador tipo bayoneta del vaporizador.
  • Llave de tres vías, para la toma de muestras de la fase vapor.
  • Vaporizador.
  • Muescas triangulares para el burbujeo del vapor.
  • Tubo central del contactor, abierto en ambos extremos con dos propósitos: promover la circulación y proveer una zona calma relativamente libre de burbujas por donde es posible extraer la muestra de la fase líquida.
  • Nivel de líquido en el contactor.
  • Estrechamiento en forma de venturi; tiene por objeto aumentar la velocidad del vapor con el fin de que éste choque con el extremo de la vaina del termómetro.
  • Línea de retorno del condensado.
  • Alimentación de la mezcla en estudio.
  • Condensador tipo dedo frío para condensar la fase vapor que corresponde a la mezcla en estudio.
  • Alimentación de la camisa de vapor.
  • Refrigerante de la camisa de vapor.
  • Vaina para el termómetro de control de temperatura en la camisa de vapor.
  • Vaina para el termómetro de medición de la temperatura de equilibrio.
  • Orificios para la entrada de vapor al contactor.
  • Llave de aguja para la toma de muestra de la fase líquida.
  • Nivel de líquido en la camisa de vapor.
  • Camisa de vapor.
slide6

Leyes de equilibrio

Tema 6

Predicción termodinámica

a) Cálculo de la composición del vapor y del líquido en equilibrio a una presión y temperatura conocidas.

Ley Dalton

Ley Raoult

slide7

Leyes de equilibrio

Tema 6

Suponer T

Calcular P10 y P20

Calcular y1 e y2

y1 + y2 = 1

FIN

SI

NO

b) Cálculo de la temperatura de burbuja (ebullición) y de la composición de un vapor en equilibrio con un líquido de composición conocida a una presión P.

slide8

Leyes de equilibrio

Tema 6

Suponer T

Calcular P10 y P20

Calcular x1 y x2

x1 + x2 = 1

FIN

SI

NO

c) Cálculo de la temperatura de rocío (condensación) y de la composición de un líquido en equilibrio con un vapor de composición conocida a una presión P.

slide9

Leyes de equilibrio

Tema 6

Suponer T

Calcular P10 y P20

Calcular  y P:

=P

FIN

SI

NO

d) Cálculo de la presión y de la temperatura de equilibrio de un sistema líquido-vapor de composición conocida.

slide10

Leyes de equilibrio

Tema 6

Diagrama de equilibrio T-x-y

a

TB

x

c

y

T1

Curva del vapor

Temperatura

TA

Curva del líquido

b

d

e

0% A

100% A

100% B

0% B

Concentración

slide11

Leyes de equilibrio

Tema 6

Fracción molar en el vapor, y

Fracción molar en el líquido, x

Diagrama de equilibrio y-x

slide12

Leyes de equilibrio

Tema 6

Diagrama de equilibrio de mezclas reales

Azeótropo de máximo punto de ebullición

slide13

Leyes de equilibrio

Tema 6

Diagrama de equilibrio de mezclas reales

Azeótropo de mínimo punto de ebullición

slide14

A

B

C

Leyes de equilibrio

Tema 6

Benceno

6,90565

1211,033

220,790

Tolueno

6,95334

1343,943

219,377

PROBLEMA 4.1.

La ecuación de Antoine correlaciona la presión de vapor de los líquidos puros con la temperatura según:

con P10 en (mmHg) y T en (ºC)

Teniendo en cuenta que las constantes de dicha ecuación para el benceno y el tolueno son:

y que esta mezcla binaria de hidrocarburos tiene un comportamiento ideal, calcular y representar la curva de equilibrio de este sistema, para una presión total de una atmósfera.

slide15

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide16

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide17

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide18

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide19

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide20

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.1.

slide21

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.2.

Una mezcla líquida contiene 50% de benceno y 50% de tolueno en peso.

a) Calcule la presión total y las fracción es molares de cada sustancia en la fase vapor que se encuentra en equilibrio con dicha mezcla líquida a una temperatura de 60ºC.

b) Demuestre que la temperatura de burbuja de la mezcla líquida cuando se encuentra a una presión total de P=0,715 atm, es de 80ºC.

c) Prepare un programa que calcule la temperatura de burbuja y la composición de la fase vapor en equilibrio con una mezcla líquida de composición x1=0.541 a 760 mm Hg.

slide22

Leyes de equilibrio

Tema 6

PROBLEMA 4.2.

slide23

Leyes de equilibrio

Tema 6

a) Presión total y fracciones molares en fase vapor

DATOS:

slide24

Leyes de equilibrio

Tema 6

b) Temperatura de burbuja para P=0.715 atm

slide25

Leyes de equilibrio

Tema 6

Suponer T

Calcular P10 y P20

Calcular y1 e y2

y1 + y2 = 1

FIN

SI

NO

c) Programa para calcular Temperatura de burbuja e Y

slide26

Leyes de equilibrio

Tema 6

c) Programa para calcular Temperatura de burbuja e Y

slide27

T [ºC]

A

x

B

y

C

Leyes de equilibrio

Tema 6

100

0,000

0,000

Metanol

7,87863

1473,110

230,000

96,4

0,020

0,134

Agua

7,96681

1668,210

228,000

93,5

0,040

0,230

91,2

0,060

0,304

89,3

0,080

0,365

87,7

0,100

0,418

84,4

0,150

0,517

81,7

0,200

0,579

78,0

0,300

0,665

75,3

0,400

0,729

73,1

0,500

0,779

71,2

0,600

0,825

69,3

0,700

0,870

67,6

0,800

0,915

66,0

0,900

0,958

65,0

0,950

0,979

64,5

1,000

1,000

PROBLEMA 4.3.

Al final del problema se adjuntan los datos de equilibrio líquido-vapor para la mezcla binaria metanol-agua a una presión de una atmósfera.

a) Construya el diagrama T-x-y para este sistema.

b) Si la temperatura de equilibrio es 70ºC y la presión del sistema 1 atm, ¿cuáles son las composiciones del líquido y del vapor?

c) Una mezcla equimolar se alimenta a una instalación experimental para la determinación de datos de equilibrio líquido-vapor y se le permite que alcance una temperatura de 80ºC a una presión de 1 atm. Prediga termodinámicamente la composición de las fases y el porcentaje de la mezcla inicial que se ha vaporizado, teniendo en cuenta que las constantes de la ecuación de Antoine para el metanol y para el agua son: