INSTITUTO TECNOLGICO DE ACAPULCO

DEPARTAMENTO DE INGENIERA QUMICA Y BIOQUMICA

OPERACIONES UNITARIAS III

UNIDAD I:HUMIDIFICACION

PROBLEMARIO

EQUIPO N 3

INTEGRANTES:

CAMACHO MIRANDA EMILIA CHAVES NAVA LARISA MALANI CHAVES NAVA BRIAN ALBERTO SUATEGUI DE LA CRUZ DIANA ISABEL EMIGDIO SANCHEZ GUSTAVO

ACAPULCO, GRO. 08 DE JULIO DEL 2014NDICEUNIDAD 1: HumidificacinProblemas propuestos: 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.94.1 Una masa de hidrgeno con Cl4C tiene una temperatura de roco tr = 15 C y 760 mm Hg. Calclese:a) La humedad absoluta.b) El volumen especfico.c) El calor especfico.d) La temperatura hasta la que ha de enfriarse, a la vez que se comprime hasta 2 atm, para separar el 60% del Cl4C.Las tensiones de vapor del Cl4C en funcin de la temperatura son:T c0510152030 40

P mmH1418253391143216

Para los calores especficos del vapor de Cl4C y del H2 pueden tomarse los valores: 0.13 y 0.35 Kcal/Kg C.

Datos:Hidrogeno:2 g/molCl4C:153.812=154 g/molTr=15CP:760 mmHg

Solucin:

a).- humedad absoluta

=3.4951 kg Cl4C/kg H

b).- volumen especifico

v= +) =( + ) = (0.5 + 0.227) ( = 0.5227 +1 =

12.3505c) calor especificoc= ( Cp) + ( Cp) vy= 0.35+0.13 (3.4951)=0.35+0.4543 = 0.8043d) ym= =0.0453y`m= (0.0460) (4)=0.0184ym y`m= 0.0453 0.0184 = 0.0269pv*= 1520pv*= (1520)(0.0184)=27.46 mmHgSe hace una interpolacin para encontrar la temperatura de: 11.16c que corresponde a la tensin de vapor para que la mezcla se enfre y comprima.T c P mmHg10 25X 27.4615 33Y= + ( -)/-)= 27.46+ (-10) 35-25/15 = 11.16 c

A esta tensin de vapor le corresponde una temperatura de 11.16 C, temperatura hasta la que hay que enfriar la mezcla, a la vez que se comprime a 2 atm.

4.2 Una masa de aire est saturada con ter dietlico a 20 C y 745 mm Hg. Calclese:a) La composicin en volumen.b) La humedad molar.c) La humedad absoluta.d) El volumen especfico.e) La humedad absoluta si la temperatura desciende hasta 0 C.

f) La cantidad de ter condensado si se enfran hasta 0 C 1000 m3 de mezcla inicial.

Las tensiones de vapor del ter en funcin de la temperatura son:

t, C | -10 | 0 | 10 | 20 | 30 |p, mm Hg | 112.3 | 185.3 | 291.7 | 442.2 | 647.3 |

Solucin:Datos:P: 745mmHgT: 20Ca) Fraccion molar

b) Pv: 442.2mmHg Pg: 302.8mmHg Pt: 745mmHg

c) Eter dietilico (Mv) = 74.12 kg/kmolAire (Mg) = 29 kg/kmol

d) 20C +273= 293K

4.3.- 300 m3 de CO2 saturados con agua se encuentran a 20 C y 1 atm y se comprimen hasta 2.5 atm a la vez que se enfran hasta 15 C, con lo cual se condensa parte del agua que va separndose del sistema. A continuacin se expansiona hasta 1.3 atm y se calienta hasta 20 C. Calclese:a) La humedad absoluta final.b) La cantidad de agua condensada.c) La humedad relativa final.d) El volumen de la mezcla medido en las condiciones finales.

Datos: T= 20CT2=15CP=2.5 atmP2=1.3 atm

Solucin:

a)

b)

c)

d)

4.4 100 m3 de una mezcla de CO2 y vapor de agua medidos a 50 C y 750 mm Hg tienen una composicin del 6% en volumen de vapor de agua. Calclese:a) La humedad absoluta.b) La humedad relativa.c) La humedad relativa porcentual.d) El volumen especfico.e) La temperatura de roco.f) La presin a la que se alcanza la saturacin permaneciendo constante la temperatura.

Solucin:

a)

a)

b)

c)

d) En la tabla de vapor de agua, buscando a la presin de vapor de 45 mm Hg e interpolando con los datos proporcionados por dichas tabla, encontramos que la temperatura de roci ser de 36.2c.

Presin en Kg/Cm2Temperatura en c

0.060.060.0835.8236.20 (valor interpretado)41.16

e)

4.5 Una mezcla acetona nitrgeno a 800 mm Hg y 30 C tiene una saturacin relativa del 80%. Calclese:a) La humedad molar.b) La humedad absoluta.c) La humedad relativa porcentual.d) El volumen especfico.e) La masa de acetona contenida en 1 m3 de mezcla.DatosP= 800 mm Hg T= 30C% de humedad: 80%

Solucin:a)._ 80/100= 0.80pv= () (pv*)=(0.80)(283) =226.4ym= Pv/P-Pv =226.4 /800-226.4 = 0.3947b)._ ym= = (0.3947) = 0.8175

c)._ p = = 73%d)._ v= +) =( + ) = (0.0357+ 0.0003) ( = 1.17

e)._ m= y/v = 0.818/1.17=0.6991

4.6 En un depsito de 5 m3 se ha de almacenar aire a 15 atm y 25 C. El aire con que se alimenta el compresor situado a la entrada del depsito se encuentra a 25 C y humedad relativa del 40%, a la presin atmosfrica normal. Calclese la cantidad de agua condensada en el depsito.

Datos: calculando Pv:P=15atm 5 de aire T= 25C P= 15atm Mv=18 Mg=29

-calculando a 1atm:

Calculando a 15 atm: Calculando: Humedad absoluta

*Volumen especifico T= 25C+273=288k

0.5847kg es la cantidad de agua condensada

4.7 Calclese la temperatura hmeda y la temperatura de saturacin adiabtica de una mezcla benceno aire a 30 C que tiene una humedad absoluta de 0.200 Kg benceno/Kg aire.

Solucin:Datos: FormulasT: 30C *temperatura humedaY=0.200kg benceno/kg de aire Benceno= 0.400 *TC=30P/mmHg=119.4mmHg

Tabla: A-12 Calculando la humedad de saturacin Yw y tanteando una temperatura supuesta de tw=15c1 tanteo

Benceno tensiones de vapor P: 760mmHgT,c 5 10 20 30 40 50P,mmHg 34.9 45.6 75.3 119.4 183.2 271.6Humedad de saturacin de benceno a 10c y 20c

Benceno a T=10c y P=760mmHg

Benceno a T=20c y P=760mmHg kg

Teniendo:

0.5550=0.0555InterpolandoTc10c 0.1715 0.255020c 0.2955 (17c)A esta temperatura (17c) corresponde a una humedad de 0.2550kg de benceno /kg

Tanteo 2.- suponiendo Tw=17C

*interpolando

Por lo que la temperatura hmeda es Tw=17C

Por lo tanto, la temperatura de saturacin adiabtica ser ts = 14 C.

b) temperatura de saturacin adiabtica

Tanteo suponiendo que ts= 15C 109 Ys=0.2+(0.35+0.41 Ys) 15109 Ys-21.8= (5.25+6.15 Ys)109 Ys=+6.15 Ys = 5.25 + 21.8115.15 Ys=27.05

Teniendo

Tanteo 2, suponiendo que ts=14C 105Ys=21=(5.6+6.56 Ys) Ys=0.2702

Teniendo

Por lo tanto, la temperatura de saturacin adiabtica ser ts=14C

4.8 determine grficamente las siguientes propiedades de aire hmedo a 35 c y 760 mm Hg.a) humedad absoluta en condiciones de saturacin b) volumen especifico en condiciones de saturacin c) temperatura humedad y temperatura relativa si la temperatura de rocir es de 15cd) temperatura relativa y temperatura de roci si la temperatura humedad es de 30ce) temperatura humedad y temperatura de roci si la humedad relativa es del 80 %.

4.9.- Disponemos de una masa de aire a 50C con el 30% de humedad relativa a 760mmHg. Calclese:a)

b)

c) TC mmHg 27 26.74 27.62 27.753 28 28.35 -------------------------------------------------1 1.61 X= 0.3708 0.59728C 0.3708 = 27.6292C

d) e)35C = 0.4218

Pv=0.4218 = 42.18Pg= 717.82 760-42.18= 717.82

f) 32.5 C