Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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MEZCLA DE GASES
c) Cuando se utiliza la ley de Amagat en conjunción con los factores de compresibilidad,
Z m se encuentra a partir de la ecuación 13-10. Pero es necesario
determinar primero la Z de cada componente de acuerdo con la ley de
Amagat:
N 2 :
T R,N2 T m
P R,N2
T cr,N2
P m
P cr,N2
300 K
126.2 K 2.38
∂ Z
15 MPa
N2
1.02 (Fig. A-15b)
3.39 MPa 4.42
CO 2 : T R,CO2 T m
P R,CO2
T cr,CO2
P m
P cr,CO2
300 K
304.2 K 0.99
∂ Z CO2 0.30(Fig. A-15b)
15 MPa
7.39 MPa 2.03
Mezcla:
Z m y i Z i y N2
Z N2
y CO2 Z CO2
0.251.02 0.75 0.30 0.48
Por lo tanto,
V m
Z m N m R u T m
P m
Z m V ideal 0.481.330 m 3 0.638 m 3
En este caso, el factor de compresibilidad llega a ser aproximadamente igual
al determinado con la regla de Kay.
d) Cuando se utiliza la ley de Dalton junto a los factores de compresibilidad,
Z m también se determina de acuerdo con la ecuación 13-10. Sin embargo,
esta vez la Z de cada componente se va a determinar a la temperatura y volumen
de la mezcla, datos que se desconocen. Por lo tanto, se requiere una
solución iterativa. Inicie los cálculos con la suposición de que el volumen de
la mezcla de gases es 1.330 m 3 , el valor determinado en la suposición del
comportamiento de gas ideal.
Los valores de T R en este caso son idénticos a los obtenidos en el inciso c)
y permanecen constantes. El volumen pseudorreducido se encuentra a partir
de su definición en el capítulo 3:
De modo similar,
De la figura A-15 se lee Z N 2
0.99 y Z CO 2
0.56. Por ende,
y
v R,N2
v R,CO2
v
N2
R u T cr,N2 >P cr,N2
V m >N N 2
R u T cr,N2 >P cr,N2
11.33 m 3 2>12 kmol2
18.314 kPa # m 3 >kmol # K21126.2 K2>13 390 kPa2
2.15
11.33 m 3 2>16 kmol2
18.314 kPa # m 3 >kmol # K21304.2 K2>17 390 kPa2
0.648
Z m y N2
Z N2
y CO2 Z CO2 0.25 0.99 0.75 0.56 0.67
V m
Z m N m RT m
P m
Z m V ideal 0.67 1.330 m 3 0.891 m 3