volumenes atomico y molecular en el punto de ebullicion normal

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FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA
VOLUMENES ATOMICO Y MOLECULAR EN EL
PUNTO DE EBULLICION NORMAL
Volumen atómico
x 10 3
3
( m / kg átomo )
Volumen molecular
x 10 3
3
( m / kg mol )
Bromo
27,0
Aire
29,9
Carbono
14,8
Br 2
53,2
Cloro
24,6
Cl 2
48,4
Hidrógeno
3,7
CO
30,7
Yodo
37,0
CO 2
34,0
Nitrógeno
15,6
CO S
51,5
Nitrógeno en aminas primarias
10,5
H2
14,3
Nitrógeno en aminas secundarias
12,0
H2O
18,9
Oxígeno
7,4
H2 S
32,9
Oxígeno en ésteres metílicos
9,1
I2
71,5
Oxígeno en ésteres superiores
11,0
N2
31,2
Oxígeno en ácidos
12,0
NH 3
25,8
Oxígeno en éteres metílicos
9,9
NO
23,6
Oxígeno en éteres superiores
11,0
N2 O
36,4
Azufre
25,6
O2
25,6
Anillo de Benceno : restar
- 15,0
SO 2
44,8
Anillo de Naftaleno : restar
- 30,0
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
VOLÚMENES DE DIFUSION ATOMICO Y
MOLECULAR PARA LA ECUACIÓN DE FULLER
Incrementos de volumen de difusión atómico y estructural, v x 10 3 ( m 3 / kg átomo )
C
16,50
( Cl ) + + +
19,5
H
1,98
(S)
17,0
O
5,48
Anillo aromático
- 20,2
(N)
5,69
Anillo heterocíclico
- 20,2
H2
7,07
CO
18,9
D2
6,70
CO 2
26,9
He
2,88
N2O
35,9
N2
17,90
NH 3
14,9
O2
16,60
H2O
12,7
Aire
20,10
( C Cl 2 F 2 )
114,8
Ar
16,10
( S F6 )
69,7
Kr
22,80
( Cl 2 )
37,7
( Xe )
37,90
( Br 2 )
67,2
Ne
5,59
( SO 2 )
41,1
+++ El paréntesis indica que el valor listado se basa en muy pocos datos.
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
PARAMETROS DE ENERGIA INTERMOLECULAR,
DIAMETROS DE COLISION Y CONSTANTES
CRITICAS PARA LA ECUACION DE
LENNARD – JONES.
Molécula
Peso
Molecular
Ar
Parámetros de LENNAR JONES
Constantes Críticas
 x 10 – 10 m
/k (K)
Tc ( ° K )
Pc (Atm )
Vc (cm 3 /g-mol )
39,944
3,542
93,3
151,2
48,1
75,2
He
4,003
2,551
10,2
5,26
2,26
57,8
Kr
83,80
3,655
178,9
209,4
54,3
92,2
Ne
20,183
2,820
32,8
44,5
26,9
41,7
Xe
131,30
4,047
1,0
289,8
58,0
118,8
Aire
28,97
3,711
78,6
132,3
36,4
86,6
As H 3
77,93
4,145
259,8
-------
------
------
B Cl 3
117,19
5,127
337,7
-------
-------
-------
B F3
67,82
4,198
186,3
-------
-------
-------
B ( O CH 3 ) 3
103,92
5,503
396,7
-------
-------
-------
Br 2
159,83
4,296
507,9
584,2
102,1
144,0
C Cl 4
153,84
5,947
322,7
556,4
45,0
276,1
C F4
88,01
4,662
134,0
-------
-------
-------
CH Cl 3
119,39
5,389
340,2
536,6
54,2
240,0
CH 2 Cl
84,94
4,898
356,3
510,4
60,2
-------
CH 3 Br
94,95
4,118
449,2
-------
-------
-------
CH 3 Cl
50,49
4,182
350,2
416,3
65,9
143,4
CH 3 OH
32,04
3,626
481,8
513,7
78,7
-------
CH 4
16,04
3,758
148,6
190,7
45,8
99,3
CO
28,01
3,690
91,7
133,1
34,5
93,1
CO S
60,08
4,130
336,0
378,0
61,0
-------
CO 2
44,01
3,941
195,2
304,2
72,9
94,0
C S2
76,14
4,483
467,2
552,0
78,1
170,0
C2H2
26,04
4,033
231,8
309,5
61,6
131,1
C2H4
28,05
4,163
224,7
282,4
50,0
124,0
2
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
C2H6
30,07
4,443
215,7
305,4
48,2
148,3
C 2 H 5 Cl
64,52
4,898
300,0
460,3
52,1
-------
C 2 H 5 OH
46,07
4,530
362,6
516,2
63,1
-------
C 2 N2
52,04
4,361
348,6
401,1
59,0
-------
CH 3 O CH 3
46,12
4,307
395,0
-------
-------
-------
CH 2 CH CH 3
42,08
4,678
298,9
365,4
45,0
-------
CH 3 C CH
40,06
4,761
251,8
-------
-------
-------
C3H6
42,08
4,807
248,9
365,4
45,0
-------
C3H8
44,09
5,118
237,1
370,0
42,0
200,1
n – C 3 H 7 OH
60,09
4,549
576,7
536,8
49,9
-------
CH 3 CO CH 3
58,08
4,600
560,2
508,1
47,0
-------
CH 3 COO CH 3
74,08
4,936
469,8
506,8
46,3
-------
n – C 4 H10
58,12
4,687
531,4
425,2
37,5
255,0
i – C 4 H10
58,12
5,278
330,1
408,1
36,0
263,1
C 2 H5 O C 2 H 5
74,12
5,678
313,8
466,9
35,5
-------
CH 3 COO C 2 H 5
88,10
5,205
521,3
523,2
37,8
-------
n – C 5 H 12
72,15
5,784
341,1
469,8
33,3
311,1
C (CH 3) 4
72,15
6,464
193,4
470,3
33,0
-------
C6H6
78,11
5,349
412,3
562,6
48,6
260,0
C 6 H12
84,16
6,182
297,1
554,1
40,4
-------
n – C 6 H14
86,17
5,949
399,3
507,9
29,9
368,2
Cl 2
70,91
4,217
316,0
417,0
76,1
124,0
F2
38,00
3,357
112,6
-------
-------
-------
H Br
80,92
3,353
449,0
------
------
------
HCN
27,03
3,630
569,1
456,6
50,1
-------
H Cl
36,47
3,339
344,7
324,5
81,6
-------
HF
20,01
3,148
330,0
-------
-------
-------
HI
127,93
4,211
288,7
424,1
82,0
-------
H2
2,016
2,827
59,7
33,3
12,8
65,0
H2O
18,02
2,641
809,1
647,1
217,7
-------
H2O2
34,02
4,196
289,3
-------
-------
-------
H2S
34,08
3,623
301,1
373,5
88,9
-------
Hg
200,61
2,969
750,2
1 832,2
211,3
-------
Hg Br 2
360,44
5,080
686,2
--------
-------
-------
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
Hg Cl 2
271,52
4,550
750,1
--------
-------
-------
Hg I 2
454,45
5,625
695,6
--------
-------
-------
I2
253,82
5,160
474,2
800,6
-------
-------
NH 3
17,08
2,900
558,3
405,5
111,5
-------
NO
30,01
3,492
116,7
180,2
64,0
57,0
NO Cl
65,47
4,112
395,3
-------
-------
-------
N2
28,02
3,798
71,4
126,2
33,6
90,1
N2O
44,02
3,828
232,4
309,7
71,7
96,3
O2
32,00
3,467
106,7
154,4
49,7
74,4
PH 3
34,00
3,981
251,5
324,1
64,0
-------
SF 6
146,07
5,128
222,1
-------
-------
-------
SO 2
64,07
4,112
335,4
430,7
77,8
122,1
Si F 4
104,06
4,880
171,9
271,6
50,0
-------
Si H 4
32,09
4,084
207,6
269,6
48,2
-------
Sn Br 4
438,36
6,388
563,7
-------
-------
-------
UF 6
352,07
5,967
236,8
-------
-------
-------
NOTA.- La estimación de las constantes de LENNARD – JONES, para los gases que no se
encuentran en esta tabla, pueden hacerse a partir de las siguientes relaciones :
a).-
 = 0,841 ( Vc ) 1/3
= 0,841 ( Vc ) 0,3333
= 2,44 ( Tc / Pc ) 0,3333
 / k = 0,77 Tc
b).-
 = 1,18 ( V b ) 1/3 = 1,18
( V b ) 0,3333
 / k = 1,21 T b
Donde:
T c = Temperatura crítica, K
P c = Presión crítica, Atm.
V c = Volumen molar a la temperatura crítica, cm 3 / g-mol
T b = Temperatura normal de ebullición, K
V b = Volumen molar en el punto de ebullición normal
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
VOLUMENES ATOMICOS PARA CALCULAR EL
VOLUMEN MOLAR EN EL PUNTO NORMAL DE
EBULLICION
Vol.
atómico
Elemento
Vol. atómico
Elemento
Antimonio
34,2
Oxígeno ligado a otros dos
elementos en
Arsénico
30,5
Aldehídos y cetonas
7,4
Bismuto
48,0
Oxígeno en unión con S, P, N
8,3
Cloro terminal como R – Cl
21,6
Fósforo
27,0
Cloro terminal como R – CHCl – R
24,6
Silicio
32,0
Cromo
27,4
Estaño
42,3
Flúor
8,7
Titanio
35,7
Germanio
34,5
Vanadio
32,0
Plomo
46,1 – 50,1
Zinc
20,4
Mercurio
19,0
Elemento
Vol. Atómico
Para un anillo con tres miembros, como en el óxido de etileno
- 6,0
Para un anillo con cuatro miembros, como en el ciclobutano
- 8,5
Para un anillo con cinco miembros, como en el furano
- 11,5
Para un anillo con seis miembros, como en el benceno, ciclohexano
- 15,0
Para un anillo como el naftaleno
- 30,0
Para un anillo como el antraceno
- 47,5
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
VALORES DE LA INTEGRAL DE COLISION
BASADOS EN EL POTENCIAL DE LENNARD - JONES
PARA GASES A BAJA DENSIDAD.
kT/
ó
k T /  AB
  = k
Para viscosidad
 D AB
y conductividad Para difusividad
calorífica
kT/
ó
k T /  AB
  = k
Para viscosidad
D AB
y conductividad Para difusividad
calorífica
0,30
2,785
2,662
2,60
1,081
0,9878
0,35
2,628
2,476
2,70
1,069
0,9770
0,40
2,492
2,318
2,80
1,058
0,9672
0,45
2,368
2,184
2,90
1,048
0,9576
0,50
2,257
2,066
3,00
1,039
0,9490
0,55
2,156
1,966
3,10
1,030
0,9406
0,60
2,065
1,877
3,20
1,022
0,9328
0,65
1,982
1,798
3,30
1,014
0,9256
0,70
1,908
1,729
3,40
1,007
0,9186
0,75
1,841
1,667
3,50
0,9999
0,9120
0,80
1,780
1,612
3,60
0,9932
0,9058
0,85
1,725
1,562
3,70
0,9870
0,8998
0,90
1,675
1,517
3,80
0,9811
0,8942
0,95
1,629
1,476
3,90
0,9755
0,8888
1,00
1,587
1,439
4,00
0,9700
0,8836
1,05
1,549
1,406
4,10
0,9649
0,8788
1,10
1,514
1,375
4,20
0,9600
0,8740
1,15
1,482
1,346
4,30
0,9553
0,8694
1,20
1,452
1,320
4,40
0,9507
0,8652
1,25
1,424
1,296
4,50
0,9464
0,8610
1,30
1,399
1,273
4,60
0,9422
0,8568
1,35
1,375
1,253
4,70
0,9382
0,8530
1,40
1,353
1,233
4,80
0,9343
0,8492
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
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DE INGENIERIA EN ENERGIA
1,45
1,333
1,215
4,90
0,9305
0,8456
1,50
1,314
1,198
5,00
0,9269
0,8422
1,55
1,296
1,182
6,00
0,8963
0,8124
1,60
1,279
1,167
7,00
0,8727
0,7896
1,65
1,264
1,153
8,00
0,8538
0,7712
1,70
1,248
1,140
9,00
0,8379
0,7556
1,75
1,234
1,128
10,00
0,8242
0,7424
1,80
1,221
1,116
20,00
0,7432
0,6640
1,85
1,209
1,105
30,00
0,7005
0,6232
1,90
1,197
1,094
40,00
0,6718
0,5960
1,95
1,186
1,084
50,00
0,6504
0,5756
2,00
1,175
1,075
60,00
0,6335
0,5596
2,10
1,156
1,057
70,00
0,6194
0,5464
2,20
1,138
1,041
80,00
0,6076
0,5352
2,30
1,122
1,026
90,00
0,5973
0,5256
2,40
1,107
1,012
100,00
0,5882
0,5170
2,50
1,093
0,9996
200,00
--------
0,4644
-----
-------
--------
400,00
--------
0,4170
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COEFICIENTES DE INTERDIFUSION PARA GASES
BINARIOS A 1 Atm. DE PRESION . ( 101,325 kPa )
SISTEMA
T (K)
D AB x 10 4 ( m² / s )
Aire – Dióxido de Carbono
317,2
0,177
Aire – Etanol
313
0,145
Aire – Helio
317,2
0,765
Aire – n – Hexano
328
0,093
Aire – n – Pentano
294
0,071
Aire – Agua
313
0,288
Argón – Amoniaco
333
0,253
Argón – Dióxido de Carbono
276,2
0,133
Argón – Helio
298
0,729
Argón – Hidrógeno
242,2
0,562
448
1,760
806
4,860
1 069
8,100
Argón – Metano
298
0,202
Argón – Dióxido de Azufre
263
0,077
Dióxido de Carbono – Helio
298
0,612
Dióxido de Carbono – Nitrógeno
298
0,167
Dióxido de Carbono – Oxido Nitroso
312,8
0,128
Dióxido de Carbono – Oxígeno
293,2
0,153
Dióxido de Carbono – Dióxido de Azufre
263
0,064
Dióxido de Carbono – Agua
307,2
0,198
352,3
0,245
373
0,318
Monóxido de Carbono – Nitrógeno
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA
Helio – Benceno
423
0,610
Helio – Etanol
423
0,821
Helio – Metano
298
0,675
Helio – Metanol
423
1,032
Helio – Nitrógeno
298
0,687
Helio – Oxígeno
298
0,729
Helio – i – Propanol
423
0,677
Helio – Agua
307,12
0,902
Hidrógeno – Acetona
293
0,424
Hidrógeno – Amoniaco
298
0,783
358
1,093
473
1,860
533
2,149
Hidrógeno – Benceno
311,3
0,404
Hidrógeno – Ciclohexano
288,6
0,319
Hidrógeno – Metano
288
0,694
Hidrógeno – Nitrógeno
298
0,784
573
2,147
Hidrógeno – Dióxido de Azufre
473
1,230
Hidrógeno – Tiofeno
302
0,400
Hidrógeno – Agua
328,5
1,121
Metano – Agua
352,3
0,356
Nitrógeno – Amoniaco
298
0,230
358
0,328
Nitrógeno – Benceno
311,3
0,102
Nitrógeno – Ciclohexano
288,6
0,0731
Nitrógeno – Dióxido de Azufre
263
0,104
Nitrógeno – Agua
307,5
0,256
352,1
0,359
311,3
0,101
Oxígeno – Benceno
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA
Oxígeno – Tetracloruro de Carbono
296
0,0749
Oxígeno – Ciclohexano
288,6
0,0746
Oxígeno – Agua
352,3
0,352
Oxígeno – Nitrógeno
273,1
0,181
Monóxido de Carbono – Oxígeno
273
0,185
Aire – Amoniaco
273,1
1,980
Aire – n – Butanol
299
0,087
332
1,040
299
0,740
Aire – Anilina
COEFICIENTES DE DIFUSION EXPERIMENTALES
EN ESTADO LIQUIDO A DILUCION INFINITA.
T (K)
D AB x 10 9
Acetona
298
3,31
Acido benzoico
Acetona
298
2,62
Dióxido de carbono
Alcohol amílico
298
1,91
Agua
Anilina
293
0,70
Acido acético
Benceno
298
2,09
Tetracloruro de carbono
Benceno
298
1,92
Acido cinámico
Benceno
298
1,12
Etanol
Benceno
280,6
1,77
Cloruro de etileno
Benceno
288
2,25
Metanol
Benceno
298
3,82
Naftaleno
Benceno
280,6
1,19
Dióxido de carbono
i – butanol
298
2,20
Acetona
Tetracloruro de carbono
293
1,86
Benceno
Clorobenceno
293
1,25
SOLUTO
A
SOLVENTE
Acido acético
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
B
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA
Acetona
Cloroformo
288
2,36
Benceno
Cloroformo
288
2,51
Etanol
Cloroformo
288
2,20
Tetracloruro de carbono
Ciclohexano
298
1,49
Azobenceno
Etanol
293
0,74
Alcanfor
Etanol
293
0,70
Dióxido de carbono
Etanol
290
3,20
Cloro
Agua
289
1,26
Acido clorhídrico
Agua
289
2,44
Amoniaco
Agua
278
1,24
288
1,77
283
1,46
293
1,77
Dióxido de carbono
Agua
Metanol
Agau
288
1,28
Acido acético
Agua
285,6
0,82
288
0,91
291
0,96
283
0,50
286,1
0,83
289
0,90
Etanol
Agua
n – Butanol
Agua
288
0,77
Cloroformo
Etanol
293,1
1,25
Dióxido de carbono
Etanol
298
3,42
Glicerol
Etanol
293
0,51
Piridina
Etanol
293
1,10
Urea
Etanol
285
0,54
Agua
Etanol
298
1,132
Agua
Etilenglicol
293
0,18
Agua
Glicerol
293
0,0083
Dióxido de carbono
Heptano
298
6,03
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL
DE INGENIERIA EN ENERGIA
Tetracloruro de carbono
n – Hexano
298
3,70
Tolueno
n – Hexano
298
4,21
Dióxido de carbono
Kerosene
298
2,50
Estaño
Mercurio
303
1,60
Agua
n – propanol
288
0,87
Agua
1,2 – propilenglicol
293
0,0075
Acido acético
Tolueno
298
2,26
Acetona
Tolueno
293
2,93
Acido benzoico
Tolueno
293
1,74
Clorobenceno
Tolueno
293
2,06
Etanol
Tolueno
288
3,00
Dióxido de carbono
Alcohol etílico
298
2,11
Nuevo Chimbote, mayo de 2012.
TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA – 2012
Ingº CESAR A. FALCONI COSSIO