Exposicion Tercera Unidad Mecanismos

8/16/2019 Exposicion Tercera Unidad Mecanismos

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INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DEACAYUCAN

• CARRERA: INGENIERÍA QUÍMICA • MATERIA: MECANISMOS DE TRANSFERENCIA

• CLAVE: IQF-1013

• PROFESOR: ING. JUAN MANUEL HDEZ ESPÍNDOLA

• SEMESTRE: CUARTO

• GRUPO: 409 B

EQUIPO:

• FERNNDEZ RE!ES DORIAN ARLETTE• G"MEZ ZEFERINO JOSUE ADIEL• HERNNDEZ CASTILLO ANGEL JA#IER• LUIS PA#"N $ARLA DANIELA

• RODRÍGUEZ TORRES EUNICE


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3.4 ESTIMACIÓN DE LA VISCOSIDAD

3.4.1 MODELOS MATEMÁTICOS3.4.2 CALCULOS

TERCERA UNIDAD

Tran!"r"n#$a %" #an&$%a% %" M'($)$"n&'

2*+A,RIL+2-1


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VISCOSIDAD

La viscosidad es la constante deproporcionalidad que aparece en la ley

de Newton de la viscosidad,relacionando el esfuerzo cortante (odensidad de fluo de !o!entu!" conel #radiente de velocidad (o rapidez de

defor!aci$n"%


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'NIDADS


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3.4.1 MODELOS MATEMÁTICOS


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)ASSVISCOSIDAD DE GASES PUROS A BAJAPRESIÓN TEORÍA CINÉTICA DE CHAPMAN-ENSKOG.


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Se *asa en el !odelo de Lennard+ones para

la ener#-a potencial de interacci$n ( "ϕentre dos !ol.culas del !is!o #as/

•


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Donde ε (ener#-a caracter-stica, que se sueleusar dividida entre la constante de 0oltz!ann1" y σ (di2!etro de colisi$n" son par2!etrosespec-ficos del #as%


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Cuando no se tienen los valores de σ y ε31 , se

pueden esti!ar a partir de datos del punto cr-tico odel punto de e*ullici$n nor!al/

La inte#ral de colisi$n Ω4 se puede consultar

ta*ulada en funci$n de la te!peratura adi!ensional5 6, definida co!o/

o *ien


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VISCOSIDAD DE GASES PUROS A BAJAPRESIÓN MÉTODO DE STIEL Y THODOS

N es aqu- una funci$n de la te!peratura reducida/

ste !.todo fue ori#inal!ente desarrollado para7idrocar*uros puros, pero se puede e!plear paraotros #ases no 7idrocar*uros e8cepto el 7idr$#eno%

•


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VISCOSIDAD DE MEZCLAS DE GASES ABAJA PRESIÓN MÉTODO DE WILKE

ste !.todo se *asa en las fracciones !ol y delas viscosidades de los co!ponentes puros a la!is!a te!peratura% 9ara una !ezcla *inaria,este !.todo se e8presa co!o/

•


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9ara una !ezcla !ultico!ponentes se#eneraliza a/

:i es un par2!etro de interacci$n dado por/

Donde/

•

; fracciones !olares de las especies qu-!icas ; viscosidades de las especies qu-!icas;pesos !oleculares de las especies qu-!icas; nu!ero de especies qu-!icas


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VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD DE LOSGASES CON LA TEMPERATURA

9or cin.tica de #ases

Ley de la potencia

n;constante

Ley de Sut7erland S;constante

•


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PARA GASES NO POLARES A BAJASPRESIONES ECUACIÓN DE REICHENBERG

• 9ara co!puestos inor#2nicos /

• 9ara co!puestos or#2nicos!

•


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• 4/ Viscosidad (9a%s"• 5c/ 5e!peratura cr-tica (


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VISCOSIDAD D )ASS A AL5AS 9?SIONS

=@5ODO D 'BA?A A5SON

Para gases de moléculas complejas

Para gases diatómicos

Donde:

µc: Viscosidad crítica (Pa.s)

Tc: Temperatura crítica (K)

Pc: Presión crítica (atm)

Vc: Volumen crítico (cm3 mol)

!: !asa molar ("g"mol)


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LE'IDOS


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VISCOSIDAD DE LÍ"UIDOS PUROS E#TRAPOLACIÓNDE LEWIS-S"UIRES

Si s$lo se tiene un dato de viscosidad, es posi*le o*teneruna esti!aci$n de la viscosidad a otra te!peratura

e!pleando la ecuaci$n de Lewis+Squires, aunque loserrores pueden estar entre F a GFH o !ayores/

Donde las #iscosidades est$n en Pa%s & las temperaturas pueden estar

en ' o K &a *ue sólo se usa su di+erencia & µ, es el #alor conocido

de la #iscosidad a la temperatura T,


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VISCOSIDAD DE LÍ"UIDOS PUROS E$ECTO DE LAPRESIÓN

9ara presiones relativa!ente *aas, la presi$n tiene unefecto pequeo so*re la viscosidad% A presiones!oderadas o altas, la viscosidad de l-quido au!enta conla presi$n% n este caso se puede usar la ecuaci$n deLucas/


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Donde µ es la #iscosidad del lí*uido a alta presión & Psat es la

#iscosidad del lí*uido saturado a la misma temperatura. -Pr es

la di+erencia entre la presión reducida & la presión de #apor

reducida:

& los par$metros & D son +unciones de la temperatura reducida:


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C


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VISCOSIDAD DE MEZCLAS DE LÍ"UIDOS REGLAS DEMEZCLADO!

9ara una !ezcla l-quida de7idrocar*uros se puede

e!plear la re#la de !ezcladopropuesta por


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VISCOSIDAD DE LÍ"UIDOS ECUACIÓN DE CZERNY

• µ / Viscosidad del li*uido (entipoise)

• ! / Peso !olecular

• P / Presión ritica (atm)

• T / Temperatura ritica (K)

• PV / Presión de Vapor a la temperatura

del li*uido (mm0g)


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5O?A D LA VISCOSIDAD D

LOS LE'IDOS 9'?OS

• µ / Viscosidad (Poise)

• 1 / onstante de Planc" / 2.245,678 erg.s

• T 9 / Temperatura normal de e9ullición (K)

• T / Temperatura (K)

• : Volumen de un mol de li*uido

Donde/


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=9LO G%+ CJLC'LO D LA VISCOSIDAD

D 'N )AS A 0AA DNSIDAD%

Calcular la viscosidad del a G at! yK, M y <

SOL'CIPN/

Se utiliza la c% De CBA9=AN+

NS


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n la 5a*la 0+l se encuentra que las constantes de Lennard+onespara el COK valen 3 < ; GQ< y R ; M,QQ A!stron#%∈

l peso !olecular del COK es TT,G% Sustituyendo los factores constantes = y R en la c% se o*tiene/

%

n la que 4 U ; # c!+G se#+G y 5 U ;


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9?DICCIPN D LA VISCOSIDAD D 'NA

=WCLA D )ASS A 0AA DNSIDAD%

• Calcular la viscosidad de la si#uiente !ezclade #ases a G at! y KQM < a partir de los datos

proporcionados so*re las co!ponentes puras alas !is!as presi$n y te!peratura/


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SOL'CIPN

'sar las ecuaciones (en ese orden"% Los c2lculos pueden siste!atizarse

en for!a ta*ularX as-/


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As-, la ecuaci$n


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=9LO K%+S5I=ACIPN D LA

VISCOSIDAD D 'N LE'IDO 9'?Osti!ar la viscosidad del *enceno l-quido, CB, a K C%

SOL'CIPN/

Se utiliza la cuaci$n/


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Sustituyendo la cuaci$n/


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=9LO 9?O9'S5O/

• CJLC'LOS D VISCOSIDADS D )ASS A 0AADNSIDAD%

9redecir la viscosidad del o8-#eno y nitr$#eno a la

presi$n at!osf.rica y K C% 8presar los resultadosen cp%


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)?ACIAS

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