Calculo basicoii
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Este documento describe métodos para calcular capacidades caloríficas. Explica la regla de Kopp, que establece que la capacidad calorífica de un compuesto es la suma de las capacidades de sus elementos constituyentes. También cubre cómo calcular capacidades caloríficas para mezclas usando las fracciones molares de cada componente. Por último, presenta un ejemplo numérico de calcular la velocidad de entrada de calor requerida para calentar una mezcla de gas.
![Regla de Kopp
• (Cp) XY = (Cpa) X + (Cpa) Y
• Ej
• (Cp) Ca(OH)2 = (Cpa) Ca + 2 (Cpa) O + 2 (Cpa) H
• = [26 + 2 (17) + 2 (9,6)] (J/mol . C)
• = 79 (J/mol . C)](https://image.slidesharecdn.com/calculobasicoii-111108134219-phpapp01/85/Calculo-basicoii-3-320.jpg)
Calculo basicoii
- 1. Calculo de Las Capacidades Caloríficas Cálculos Básicos II
- 2. Regla de Kopp • Se aplica cuando no se tienen formulas tabuladas. • Es un método empírico simple, para calcular la capacidad calorífica de un solido o liquido a 20 C. • “La capacidad calorífica (Cp) de un compuesto es igual a la suma de la capacidad calorífica de los elementos que lo constituyen".
- 3. Regla de Kopp • (Cp) XY = (Cpa) X + (Cpa) Y • Ej • (Cp) Ca(OH)2 = (Cpa) Ca + 2 (Cpa) O + 2 (Cpa) H • = [26 + 2 (17) + 2 (9,6)] (J/mol . C) • = 79 (J/mol . C)
- 4. Capacidades Caloríficas atómicas para la regla de Kopp Elemento Sólidos (J/mol . C) Liquido (J/mol . C) C 7.5 12 H 9.6 18 B 11 20 Si 16 24 O 17 25 F 21 29 P 23 31 S 26 31 Todos los demás 26 33
- 5. Si se desea calcular el ∆H asociado con un ∆T de una mezcla de sustancias. Se aplican las siguientes reglas: • Regla 1: Para una mezcla de gases o líquidos, calcula el cambio de entalpia total como la suma de los cambios de entalpias para los componentes puros de la mezcla. • Regla 2: Para soluciones altamente diluidas de sólidos o gases en líquidos, desprecia el cambio de entalpia del soluto.
- 6. Simplicado el calculo de Cp de una mezcla es: • Cpm (T) = ∑ yi Cpi (T) • Cpm = Capacidad Calorifica • Yi = fraccion mol o en masa del i-esimo del componente • Cpi = Capacidad Calorifica del i-esimo del componente Una vez encontrado Cpm , se puede encontrar ∆H para un ∆T de T1 a T2: ∆H =
- 7. Balance de Energía para sistemas de una fase • Diagrama de flujo • Selección de estado de referencia • Si hay (Cp) promedio de un componente, seleccionar la T de referencia. • Preparar una tabla, con las cantidades de los componentes, entalpias especificas para todos los flujos de entrada y salida. • Ejemplo: • Se desea calentar desde 20 a 300 C un flujo que contiene 10% en volumen de CH4 y 90% en volumen de aire. Calcula la velocidad de entrada de calor requerida en (Kw) si la velocidad de flujo del gas es 2 * 10^3 L (STP)/min.
- 9. Recuerda que si se especifica la velocidad de flujo en L (STP)/ min, esto no quiere decir que la P y T también estén en condiciones estándar, simplemente es para indicar el flujo molar
- 10. La Ep = Ec = W = 0; el balance de energia es Q = ∆H. La tarea es hallar ∆H = ∑salida nH - ∑entrada nH Seleccionemos las siguientes condiciones de referencia para las dos sustancias: Sustancia Estado Temperatura Presión H inicial Metano Gas 20 C 1 atm 0 Agua Gas 25 C 1 atm A calcular
- 11. Tabla con los valores a encontrarse: Sustancia N entrada H entrada N salida H salida (mol/min) (J/mol) (mol/min) (J/mol) Metano 8,93 0 8,93 12 090 Agua 80,4 -145 80,4 8 170 n Aire = 89.3 – 8.93 = 80.4 mol aire/ min