2. La viscosidad del CO (g) a 1 atm, y temperatura de 280 °C, es

2. La viscosidad del CO2(g) a 1 atm, y temperatura de 280 °C, es 212 µP.
(a) Calcular el diámetro de esfera rígida aparente del CO2 a esta temperatura.
(b) Si hemos de transportar este gas a 280 °C entre dos depósitos que se
encuentran separados una distancia de 400 m per una conducción de 60 mm de
diámetro interno con un caudal constante de 40 kg·s-1 ¿Cuál será la caída de
presión expresada en unidades del S.I. si la presión en el punto inicial es 5.20 atm?
Datos adicionales: M(CO2) = 44.01.
(a) Para gases de esferas rígidas la viscosidad viene dada por la expresión:
5 MRT 1 / 2

16  N Ad 2
5 MRT 1 / 2
d 
N A ·
16 
2
Datos:
M= 44.01·10-3 kg·mol-1
T = 553.15 K
R=8.3145 J·K-1·mol-1
=212·10-6 Poises = 212·10-7 Pa·s
d 2  1.965·10 19 m2
d  4.43·10 10 m
2. La viscosidad del CO2(g) a 1 atm, y temperatura de 280 °C, es 212 mP.
(a) Calcular el diámetro de esfera rígida aparente del CO2 a esta temperatura.
(b) Si hemos de transportar este gas a 280 °C entre dos depósitos que se
encuentran separados una distancia de 400 m per una conducción de 60 mm de
diámetro interno con un caudal constante de 40 kg·s-1 ¿Cuál será la caída de
presión expresada en unidades del S.I. si la presión en el punto inicial es 5.20 atm?
Datos adicionales: M(CO2) = 44.01.
(b) La ecuación de Poiseuille para fluidos en conducciones cilíndricas es:
dV
r 4 dP

dt
8 dz
En el estado estacionario, la ecuación integrada para gases es:
m
r 4 M P22  P12

t
16RT z 2  z1
Despejando la incógnita (presión en la salida):
P22

16RT
r 4 M
z 2  z1  m  P12
t
2. La viscosidad del CO2(g) a 1 atm, y temperatura de 280 °C, es 212 µP.
(a) Calcular el diámetro de esfera rígida aparente del CO2 a esta temperatura.
(b) Si hemos de transportar este gas a 280 °C entre dos depósitos que se
encuentran separados una distancia de 400 m per una conducción de 60 mm de
diámetro interno con un caudal constante de 40 kg·s-1 ¿Cuál será la caída de
presión expresada en unidades del S.I. si la presión en el punto inicial es 5.20 atm?
Datos adicionales: M(CO2) = 44.01.
P22  
16RT
r 4 M
z 2  z1  m  P12
t
Datos:
M= 44.01·10-3 kg·mol-1
T = 553.15 K
R=8.3145 J·K-1·mol-1
=212·10-7 Pa·s
m/t = 40 kg·s-1
z2-z1= 400 m
r= 0.03 m
P1=5.2 atm = 526890 Pa
Y la caída de presión será:
P2  233953 Pa
P  P1  P2  526890  233953  292937 Pa
3. El componente fundamental de los detergentes son los tensioactivos.
a) ¿Cómo permiten eliminar las manchas de grasas de un tejido? Intenta hacer primero
una descripción molecular de lo que ocurre y luego termodinámica (utilizando las
tensiones superficiales de las diferentes interfases implicadas: agua, tejido y grasa).
Ten en cuenta que la grasa inicialmente tiene una superficie de contacto con el tejido
de área ‘A’ y que finalmente esta área estará en contacto con el agua.
Liquido
L
G
Grasa
Tejido
Tejido
dG  VdP  SdT  dA   idni
i
A P, T y composición constantes
dG  dA
G  ·A
1. El componente fundamental de los detergentes son los tensioactivos.
a) ¿Cómo permiten eliminar las manchas de grasas de un tejido? Intenta hacer primero
una descripción molecular de lo que ocurre y luego termodinámica (utilizando las
tensiones superficiales de las diferentes interfases implicadas: agua, tejido y grasa).
Ten en cuenta que la grasa inicialmente tiene una superficie de contacto con el tejido
de área ‘A’ y que finalmente esta área estará en contacto con el agua.
Liquido
L
G
A
Grasa
Tejido
G  ·A
Tejido
G   LG A   LT A   TG A
G   LG   LT   TG A
G  0
 LG   LT   TG
 LG 
Vista Superior
Tejido
Grasa
Liquido
Vista Lateral
Liquido
L
G
Area A
Grasa
Tejido
Inicial
Tejido
Final