PROBLEMA:

Encontrar el gradiente de concentraciones en fracciones mol y la magnitud del área de difusión para obtener 0.10 gmol de etanol vaporizado en un periodo de 25 min. Partiendo de un proceso difusivo de transferencia de masa de etanol en aire, ara ello se utilizara 3 celdas de difusión con diferentes diámetros.

Nota: la temperatura de difusión es de 50ºC y la presión es la atmosférica.

En qué consistió:

El experimento consistió en hacer pasar una corriente de aire sobre el borde de la celda de etanol para que de esta manera se llevara a cabo la difusión etanol-aire, una vez comenzando el contacto entre el etanol con la corriente de aire se activó el cronometro para de esta manera tener un control sobre el tiempo transcurrido, cada cinco minutos se registraba el cambio de altura en el etanol, aunque cabe mencionar que la que realmente nos importaba es la altura después de 25 minutos.

2 Experimento

Empezar las experimentaciones

con la celda de menor diámetro

Trazar un punto a 2 cm abajo del borde

superior de cada celda. Sujetar la celda de difusión

esta deberá conectarse con

mangueras de hule látex al baño a 50 °C Vaciar etanol Hasta e

menisco del alcohol toque la marca trazada a 2 cm de

la celda

La ranura de salida del distribuidor acrílico

deberá conectarse con mangueras látex a la

bomba de vacio

Hacer pasar la corriente de aire por la ranura del

distribuidor y esperar 30 s

Registrar al final de los 25 min en la tabla de datos

experimentales el valor leído del catetometro

Continuar la experimentación con las celdas de mayor

diámetro

Fórmulas para los cálculos utilizados en esta práctica:

Vₐ=hθ= cmmin

Qₐ=hAθ

= cm∗cm2

min= cm

3

min

Wₐ=Qρ=( c m3min )( gmolcm3 )=gmolmin

Jₐ=WₐA

=( gmolmin )∗( 1c m2 )= gmol

cm2min

Mₐ=Wₐ∗θ=( gmolmin ) (min )=gmol

Pₐ°=10exp (A+BT

+ClogT +DT+ET 2)=mmHgY 1= Pₐ

Pᵦ=Pₐ ° 1

Pᵦ=220.99mmHg

585mmHg=0.3769

ρetoh=A₁B₁exp-(1-T/Tᶜ)^n=g/ml

Constantes para la densidad del etanol:

A1 = 0.2657, B1= 0.26395, n = 0.23670, Tc = 516.25 °K

Constantes para calcular la presión de vapor:

A = 23.8442, B = - 2.8642 x 10 ^ 3, C = -5.0474, D = 3.7448 x 10 ^ -11, E = 2.7361 x 10 ^ -7

Temperatura a la que se llevó a cabo el experimento T=323.15

Cálculos representativos:

Celda 5; tiempo =25 min; área=3.801; densidad=0.1785:

Vₐ=hθ= cmmin

=0.209825

=0.084Qₐ=hAθ

= cm∗cm2

min= cm

3

min=0.2098∗3.801

25=0.0318

Wₐ=Qρ=( c m3min )( gmolcm3 )=gmolmin=0.0318∗0.1785=0.0056

Jₐ=WₐA

=( gmolmin )∗( 1c m2 )= gmol

cm2min=0.00563.801

=0.0015

Mₐ=Wₐ∗θ=( gmolmin )min=gmol=0.0056∗25=0.1400