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Sistemas Propiedades Procesos

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA VICERRECTORADO ACADEMICO COORDINACION DE INGENIERIA INDUSTRIAL AREA DE PROCESO FISICO-QUIMICO ing. Lilian Castillo Msc TERMODINÁMICA

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PESO ATOMICO Es el número asignado a cada elemento químico para especificar la masa promedio de sus átomos. Puesto que un elemento puede tener dos o más isótopos cuyas masas difieren, el peso atómico de tal elemento dependerá de las proporciones relativas de sus isótopos. Se habla de “Peso Atómico” aunque lo correcto es “Masa Atómica”. La masa es una propiedad del cuerpo, mientras que el peso es la fuerza ejercida sobre el cuerpo a causa de la gravedad. Existen cuatro métodos de precisión para determinar los pesos atómicos, y en los casos más favorables todos ellos son comparables en exactitud: combinación química de pesos.  densidades límite de gases.  mediciones en espectrómetros de masas.  energías de una reacción nuclear.

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PESO MOLECULAR Se puede definir como la suma de los pesos atómicos de los átomos de una Molécula Así por ejemplo, si tenemos una molécula de agua, esta por definición, tendrá un peso molecular de 18g Molécula de agua H2O M = (2 x 1) + 16 = 18 g

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DENSIDAD La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el SI ó MKS la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). Esta unidad de medida,  sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m3 La densidad, es una de las propiedades más características de cada sustancia ρ = M / V

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Algunas de las unidades de densidad más usadas son: Kg /m3 (MKS) g /cm3 (cgs) g /gl lbm/ pie3 (lps) VOLUMEN ESPECIFICO es el volumen ocupado por unidad de masa de un material. Es la inversa de la densidad. V es el volumen, m es la masa y ρ es la densidad del material. . En el caso de los gases el volumen es afectado de manera importante por la temperatura y la presión.

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PESO ESPECIFICO El peso específico de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que esta ocupa. En el sistema métrico decimal, se mide en (kp/m³). En el Sistema Internacional de Unidades, (N/m³). Donde: γ = peso especifico W = es el peso de la sustancia V = es el volumen que la sustancia ocupa = es la densidad de la sustancia g = es la gravedad γ = w/v , w = mg γ =ρg

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DENSIDAD RELATIVA La densidad relativa, también denominada gravedad específica, es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad del agua: La gravedad específica es adimensional y numéricamente coincide con la densidad. Está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 °C. Se representa la Gravedad Específica por Sg, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua. Sg = γsust /γH2O@4ºC ρr = ρsust /ρH2O@4ºC

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Es la porción de una cantidad respecto de otra, evaluado sobre la centena. C i Porción del total C t Total PORCENTAJE

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Ejercicio Se tiene un gas de chimenea el cual contiene: 50gr. de CO2, 15gr. de CH4, 5gr. de CO, 10gr. de H2O, 100gr. de O2, 90gr. de N2. Calcular la composición porcentual de gas. Calcular el total de la masa del gas Total = 50gr+ 15gr. + 5gr. + 10gr. + 100gr. + 90gr. Total = 270 grs. de gas

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Ejercicio Una Lbm de N2, con peso molecular de 28 se encuentra contenida en un deposito de 100 gal, calcule el volumen especifico en base masa y en base mol ( υ y υ ). Expresarlo en el sistema Internacional.

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Ejercicio Datos: m = 1Lbm de N2 = 0,4536 Kg. de N2 PM = 28 Kg./Kgmol V = 100 gal. * (1 m3 / 264 gal) = 0,38 m3 υ = V/m υ = 0,38 m3/0,4536 Kg. υ = 0,837 m3 /Kg.

EJERCICIO : 

EJERCICIO El etanol a 20°C tiene una densidad relativa de 1,263. Determinar su densidad y peso específico Datos: ρH2O @ 4°C = 1000 kg./m3 ρr = 1,263 ρs = 1263 Kg./m3 densidad del etanol γ =ρg => γ = 1263 Kg./m3 * 9,81 m/s2 γ = 12390,03 N / m3 peso específico del etanol

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