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Ejercicio Propiedades Seudocriticas

Un gas con una composición de 60 % Vol Metano y 40 % Vol de Etileno se desea almacenar en un cilindro que almacena 12,4 kg de esta mezcla de gas con un volumen de 5,14x10-2 m3 a una temperatura máxima de 45 ºC. Calcular la presión dentro del cilindro a) Asumiendo que la mezcla obedece la ley de gas ideal b) Usando el método de Factor de Compresibilidad determinado por método del punto seudocrítico

Solución: a) Calculo de la Presión asumiendo Gas Ideal V = 5,14x10-2 m3 T = 45 ºC + 273 = 318 K Masa Molar Mezcla = yiMi, donde yi es la composición de la mezcla gaseosa y Mi es la Masa Molar de cada componente. Mmezcla = 0,60*(16 kg/kgmol) + 0,40*(28 kg/kgmol) = 20,8 kg/kgmol n = 12,4 Kg *

1 Kgmol  0,591 Kgmol de gas 20,8 Kg

R = 8,314 (kPa) (m3)/ (Kgmol) (K)

b) Calculo de la Presión usando Método seudocrítico PV = ZnRT

De la tabla de propiedades de las sustancias: Metano

Etileno

Tc = 190,7 K

Tc = 283,1 K

Pc = 45,8 atm (4640 kPa)

Pc = 50,5 atm (5116 kPa)

VC' 

RTc m3  0,342 Pc kgmol

VC' 

RTc m3  0,460 Pc kgmol

Calculemos las propiedades seudocríticas:

De la carta generalizada, se entra en ella con los valores de V’r = 0,22 y T’r = 1,40

En esta gráfica se puede leer que Z = 0,80 (horizontal) y Pr = 5,7 (vertical) Se tienen dos formas de determinar la presión a partir de las cartas generalizadas:

P

ZnRT (0,80)(0,591)(8,314)(318)   24319 kPa V (5,14x10 2 )

Pr 

P  P  Pr* Pc  5,7 * 4830 kPa  26000 kPa Pc

ó usando Pr: