BALAN DENERGIA

CALORFICA

Fonaments denginyeria qumica. (036225)

ADRIANA MONZO HERRADOR 1361856 DENIS TIMOTEI SAVU 1362585

NATALIA RODRGUEZ MURILLO 1281166

N pgines informe: 03/2/2015.

CURS: Grau de qumica i qumica/fsica. Grup: 1.1 i 1.2

RESUM En la nostra prctica el sistema al que es va a plantejar el balan d'energia calorfica consisteix en un tanc perfectament agitat, amb un sistema que mant un volum constant (Caudal dentrada=caudal de sortida). 1La prctica consisteix en seleccionar un cabal dentrada experimental i observar i comparar amb els clculs terics com varia la temperatura en el tanc amb el temps. En plantejar el balan d'energia calorfica a aquest sistema s'obt una equaci ms simplificada, ja que solament hi ha una entrada una sortida i una acumulaci. Utilitzant lequaci el balan i fent les aproximacions i clculs corresponents sarriba a la segent equaci: 2

(1)(t) T )exp( t)T = T 1 + ( 0 T 1 VQL Experimentalment s'observar que no s'aconsegueix aquest estat a la temperatura calculada tericament sin a una temperatura inferior, a causa de les prdues de calor a l'ambient. Si el sistema est ben allat, els resultats han de ser similars.

1 Esquema del muntatge de la prctica. 2 Desenvolupament de lequaci 1 s troba en el gui de prctiques.

RESULTATS I DISCUSSI 1. Primera part: Grfica temperatura VS temps.

La grfica (1) obtinguda a partir de les dades experimentals a un cabal 200 ml/min, 300 ml/min i 400 ml/min respectivament. La taula de dades recollides durant lexperiment es pot trobar a lapndix (Taula 1).

A partir de lequaci (1) sobt la T experimental.

GRFIC 1 : Temperatura respecte temps a diferents cabals.

2. Segona part: Grfica en paper semilogaritmic per al cabal 300 ml/min. En aquest informe sadjunta un grfic en paper semilogartmic en el qual es representa la temperatura experimental respecta el temps. La taula amb les dades es pot trobar a lapndix (Taula 2). Sobserva una tendncia lineal tot i que es molt visual lerror coms. Aquest error segurament es degut a que sha perdut temperatura en el tanc reactor i la poca precisi que havia a lhora de comptabilitzar el temps amb un cronmetre.

Falta regresio lineal que ja lacabare.

APNDIX 1. DADES EXPERIMENTALS.

En la taula (1) estan recollides les dades experimentals obtingudes als diferents cabals.

T experimental cabal 200 ml/min (C)

T experimental cabal 300 ml/min (C)

T experimental cabal 400 ml/min (C) Temps

85,0 85,1 87,5 0,0 82,8 82,1 81,4 0,5 80,3 77,4 73,7 1,0 73,7 69,7 65,5 1,5 69,5 62,3 59,0 2,0 66,6 59,1 55,5 2,5 64,6 56,2 53,7 3,0 61,3 54,1 51,7 3,5 58,8 51,8 49,0 4,0 56,8 49,5 46,1 4,5 54,8 47,5 44,3 5,0 50,8 43,2 40,9 6,0 47,4 41,3 37,9 7,0 44,8 38,9 35,4 8,0 41,8 36,6 33,4 9,0 39,5 35,1 31,7 10,0 37,5 33,8 36,0 11,0 35,6 31,8 28,7 12,0 33,8 31,6 27,9 13,0 32,6 30,0 26,7 14,0

31,4 27,5 15,0 29,8 16,0 29,0 17,0 28,0 18,0

TAULA 1:Dades a cabals 200 ml/min, 300 ml/min i 400 ml/min,

respectivament.

En la taula 2 estan recollides les dades experimentals obtingudes a un cabal de 300 ml/min. Hi ha una columna nova amb la T(obtinguda a partir de lequaci 2) , ja que la grfica semilogartmica es representa el Log T respecte el temps.

T experimental cabal 300 ml/min

(C) T ' (C) Temps

85,1 65,1 0,0 82,1 62,1 0,5 77,4 57,4 1,0 69,7 49,7 1,5 62,3 42,3 2,0 59,1 39,1 2,5 56,2 36,2 3,0 54,1 34,1 3,5 51,8 31,8 4,0 49,5 29,5 4,5 47,5 27,5 5,0 43,2 23,2 6,0 41,3 21,3 7,0 38,9 18,9 8,0 36,6 16,6 9,0 35,1 15,1 10,0 33,8 13,8 11,0 31,8 11,8 12,0 31,6 11,6 13,0 30,0 10,0 14,0 27,5 7,5 15,0

TAULA 2: Dades experimentals cabal 300 ml/min

Lequaci (2) saplica per obtenir la T

(2) T = TREACTOR T TANCPULM

2. (1) ESQUEMA DE LA PRCTICA

El muntatge de la prctica consistia en un tanc pulm ple daigua el qual estava ple durant tot el procs de la prctica. Les bombes sn per fixar el cabal dentrada i de sortida. El tanc reactor s on amb el termmetre sagafava les dades experimentals de la prctica.

3. TEMPS DE RESIDNCIA TERIC

El temps de residncia teric sobt a partir del volum de treball mesurat prviament al principi de la prctica, i el cabal que es la mitjana dels tres volums recollits en cada cabal per el temps realitzat.

Volum de treball 1, 629Lx 629ml. : L1000ml = 1

Volum (ml) Temps (min) Cabal

(ml/min) 200 ml/min 4100,0 18 ,0 227,8 300 ml/min 5000,0 15,0 333,3 400 ml/min 6000,0 14,0 428,6

La formula (3) s la que obtenim el cabal:

(3)Q = tV

Per calcular el cabal mitj apliquem la formula (4):

(4)Q = 3+ +t1

V 1t2

V 2t3

V 3

Cabal mitj obtingut:

, 4min Q = 4 9