Unidad VI Balance de Energía en Sistemas Reaccionantes Versión 5 Final

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Unidad VI Balance de Energía en Sistemas Reaccionantes Balance de Energía © 2020 M. en C. Luis Enrique López Durán Luis Enrique López Durán © 2020

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Los datos de ΔH f se pueden consultar en: -

Lange´s Handbook of Chemistry Sección 5 y 6

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Perry´s Handbook of Chemical Engineering

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Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química (6ta. Edición en español) David M. Himmelblau Apéndice F

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Temperatura de Flama Adiabática

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En sistemas que ocurren a temperaturas diferentes de las condiciones estándar (P = 1atm y T = 25 C o 298.15K), el proceso se puede concebir como: ΔH (100 – T flama adiabática)

- Tadiab - Tadiab

Se efectúa por prueba y error suponiendo (varias iteraciones), suponiendo la temperatura de llama adiabática hasta que se cumpla la condición de ΔH = 0. 44

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Una herramienta de gran utilidad es la base de datos del NIST. https://webbook.nist.gov/chemistry/

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Recordando que: ΔH = Cp ΔT Se puede obtener y evaluar en cada punto de forma gráfica o con los valores obtenidos de Tablas para cada especie.

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De Tablas de ChemWeb NIST para el CO:

Temperatura (en K)

H° - H°298.15 (kJ/mol) 273.15

0.00

373.15

2.1286665

2000.00

56.74

§

Se obtiene por regresión lineal H° - H°298.15 (300 K) = 0.06 y H° - H°298.15 (400 K) = 2.97 (kJ/mol). [(2.97 kJ/mol – 0.06 kJ/mol)] 73.15/100 = 2.128665 kJ/mol o 2128.665 J/mol. § Con esta herramienta los cálculos son más precisos y corresponde a referencias de la literatura más recientes. 63

§

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Cf) Simulador en Excel 67

Se inicia la iteración desde T inicial 0 hasta 5000 K. Con esto se asegura un barrido de temperaturas muy amplio. Como herramienta alternativa puede emplear Wolfram Alpha para resolver el polinomio:

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Soluciones físicamente posibles 1827.32 K y 8181.32 K. Se descarta 8181.32 K porque estaría en estados de la materia altamente inestable como plasma, etc. 70

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Comparación de resultados con los Métodos:

T = 1827 K

valor reportado en el libro Principios Básicos y Cálculos en Ingeniería Química David M. Himmelblau Prentice Hall-Iberoamericana S.A.

T = 1827.32 K

Plataforma Wolfram Alpha

T = 1837.322 K

Simulador de raíces de polinomios con el Método de Newton Raphson

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¡Muchas Gracias!

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