Cambio de unidades y condiciones de trabajo

La calidad del aire
Experiencia 3
Cambio de unidades y condiciones de
trabajo
Objetivo:
Conversión de ppmv en mg/Nm3 en el caso de gases
Espacio donde se lleva a cabo:
Aula
Temporización:
60 minutos
Organización del grupo:
Individual
Material
El valor de la concentración de una sustancia
en la atmósfera se expresa en mg/Nm3 (la N,
se refiere en condiciones normales:
temperatura = 0 ºC / 273 K y presión = 1
atmósfera; aunque a veces también se refiere
a condiciones de 25 ºC, que puede asimilarse
a la temperatura ambiente). La concentración,
a veces, también se expresa en ppmv (partes
por millón en volumen).
Para esas condiciones de T y P, de acuerdo
con la ecuación general de los gases
(PV=nRT): el peso molecular (PM) de un gas
es igual al peso en gramos de 22,4 litros del
gas en condiciones normales, la conversión
entre ambas formas de expresar la
concentración de un gas, se puede realizar
mediante la ecuación 1.
En consecuencia, el caudal de un gas
depende de la temperatura y presión (T y P),
es por lo que se debe expresar referido a
unas determinadas condiciones de T y P.
Sabiendo que no es el caudal real, sino que
sólo es una forma de expresar dicho caudal
en unas condiciones de T y P de referencia
(condiciones normales CN, que se referencia
como Nm3).
Ecuación 1:
Concentración (mg/Nm3) =
Ecuación 2:
PCN VCN / TCN = PCT VCT / TCT
Si no está en condiciones normales, se
deberán indicar las condiciones particulares
de trabajo (CT), al objeto de poder, en todo
momento, calcular el caudal real:
Caudal en condiciones normales (CN) = .... Nm3/h
Condiciones de trabajo (CT):
temperatura (p.e.)= 300 ºC y presión (p.e.) = 20 atm
Para cambiar de un caudal al otro, se puede
aplicar la ecuación 2.
Desarrollo
Si un aparato de medida nos indica un valor
de ozono de 40 ppmv, ¿qué valor representa
en mg/Nm3?
Calcula para el caudal de un gas, que se ha
medido mediante un caudalimetro, en
condiciones de trabajo, un valor de 100 m3/h,
qué valor tendrá en condiciones normales.
conc. (ppmv) * PM
22,4
La calidad del aire
Experiencia 3
Cambio de unidades
Reflexionemos
„ En el caso del agua, es equivalente indicar la concentración del agua como mg/l o bien ppm.
Para los gases no es así ¿Puedes indicar la razón?
„ ¿Qué papel juega la densidad en el caso de los gases?
„ ¿Qué significa en condiciones normales?
„ ¿Qué papel juega un aumento de la temperatura sobre el caudal del gas?
„ ¿Cómo se comporta el caudal de un gas cuando la presión disminuye?