PPT 13 REACCIONES QUIMICAS A1T1

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Dr: Victor Astuñaupa Balvín 
SESIÓN:13 
REACIÓNES QUIMICAS CASOS INDUSTRIALES
TERMODINÁMICA
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INTRODUCCIÓN
En esta sesión veremos las reacciones químicas de combustión
 
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CAPACIDAD
Aplica el balance de energía en un sistema de refrigeración 
https://www.youtube.com/watch?v=SAcAJd1fCn8
VIDEO: PROCESOS INDUSTRIALES 
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Reacciones Químicas: casos industriales 
Reacciones de Combustión: 
Ecuación química. 
Determinación del calor de combustión.
CONTENIDO TEMÁTICO
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COMBUSTIBLES Y COMBUSTIÓN 
Cualquier material que puede quemarse para liberar energía recibe el nombre de combustible 
La mayoría de los combustibles conocidos se componen principalmente de hidrógeno y carbono. Reciben el nombre de combustibles
hidrocarburos y se denotan por la fórmula general CnHm. 
Los combustibles hidrocarburos líquidos son mezclas de muchos hidrocarburos diferentes, por conveniencia suelen considerarse como un solo hidrocarburo. Por ejemplo.
Gasolina se trata como octano C8H18
Diésel como dodecano, C12H26
Alcohol metí- lico, CH3OH
El gas natural algunas veces se trata como metano, CH4
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Durante un proceso de combustión los componentes que existen antes de la reacción reciben el nombre de reactivos, y los componentes que existen después de la reacción se denominan productos 
Considérese, por Ejemplo 
La combustión de 1 kmol de carbón con 1 kmol de oxígeno puro, que forma dióxido de carbono 
Reactivos antes de la combustión 
CO2 es el producto debido a que existe después de la combustión 
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En una reacción química durante la cual se oxida un combustible y se libera
una gran cantidad de energía recibe el nombre de combustión 
El oxidante empleado con mayor frecuencia en los procesos de combustión es el aire, por obvias razones (es gratuito y se consigue fácilmente) 
Aire seco
En una reacción química, el número total de moles no se conserva durante una reacción química.
En una reacción química La masa total de cada elemento se conserva 
Para el análisis de procesos de combustión para cuantificar las cantidades de combustible y aire es la relación aire-combustible AC. 
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Un proceso de combustión es completo si todo el carbono en el combustible se convierte en CO2, todo el hidrógeno en H2O y todo el azufre (si lo hubiere) en SO2. La cantidad mínima de aire necesaria para la combustión completa de un combustible se denomina aire estequiométrico o teórico (ath)
El proceso de combustión ideal durante el cual un combustible se quema por completo con aire teórico se conoce como combustión estequiométrica o teórica de ese combustible 
Numero de moles (N) de cada componente
conocido como análisis molar. 
masa (M) de cada componente, denominado análisis gravimétrico 
#molar : M 
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El metano se quema con la cantidad estequiometrica de aire durante un proceso de combustión, de modo que la combustión está completa. Los productos de combustión contienen solo CO2, H2O y N2 Determinar la cantidad estequiométrica (ath ) y el AC
Las Propiedades de las masas molares de C, H2 y aire son 12 kg / kmol, 2 kg / kmol y 29 kg / kmol, respectivamente (Tabla A-1)
Ejemplo 1
Solución 
La ecuación de combustión estequiométrica de CH4 es
Balance de O2:
Calculo de la cantidad estequiométrica (ath ) 
Calculo de AC
Balance de O:
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mcombustible=NM (C) + NM(H4)
C
H4
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Un kmol de octano (C8H18) se quema con aire que contiene 20 kmol de O2, como se muestra en la figura. Suponga que los productos contienen sólo
CO2, H2O, O2 y N2, determine el número de moles en cada gas en los productos y la relación aire-combustible para este proceso de combustión 
Ejemplo 2
Solución 
La ecuación química para este proceso de combustión es 
x, y, z y w representan los números de moles desconocidos de los gases en los productos. Estas incógnitas se determinan con la aplicación del balance de masa a cada uno de los elementos, es decir 
75,2
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Ejemplo 3. Se quema (C8H18) con aire teórico durante un proceso de combustión. Suponiendo combustión completa. Determine la relación aire-combustible considerando la siguiente ecuación de combustión. 
 kg=4313,75 kg
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El aceite (C2H2) se quema con la cantidad estequiometrica de aire durante un proceso de combustión, de modo que la combustión está completa. Los productos de combustión contienen solo CO2, H2O y N2 Determinar la cantidad estequiométrica (ath ) y el AC
Las fracciones volumétricas de los constituyentes de un determinado gas natural son 0.65 de CH4, 0.08 de H2 de 0.18 de N2, 0.03 de O2 y 0.06 de CO2 Suponga que los productos contienen sólo CO2, H2O, y N2, determine el número de moles en cada gas en los productos y la relación aire combustible para este proceso de combustión 
EJERCICIO ENTREGABLBE 
Pregunta 1
Pregunta 2
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	Código de biblioteca	LIBROS/REVISTAS/ARTÍCULOS/TESIS/PÁGINAS WEB.TEXTO
	536.7 C39 2015
EJ. 3	Termodinámica Çengel Yunus A. - Boles Michael A. Mcgraw-Hill Interamericana Editores México, D.F.:Mcgraw-Hill Interamericana Editores,2015
	536.7 C39 2012	Termodinámica Çengel Yunus A. - Boles Michael A. Mcgraw-Hill Interamericana Editores México, D.F.:Mcgraw-Hill Interamericana Editores,2012
	536.7/C43a
 	YUNUS &BOLES, Gengel-Michael. “Termodinámica”. 5ª. Edición. México-Editorial Mc Graw Hill-2006-990 p- ISBN: 970-10-5611-6
	536.7-R7
 	- ROLLE, Kart:”Termodinámica”-6ª.Edición-México- Editorial Pearson Educación- 2006- 768 p.- ISBN: 970-26-0757-4
 
	536.7-W26
 	-KENNETH & DONAL, Wark-Richards:”Termodinámica”-6ª- Edición- España-McGraw Hill- 2001- 1048 p.-ISBN: 84-481-2829-X
 
	 	http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo/Termo.html
 https://youtu.be/cVTAL-CV9pk
		https://www.youtube.com/watch?v=ICAeW1vi_MM
	 	 https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/glussac.html
	 	 https://www.youtube.com/watch?v=0vcLGEZDAME
	 	 https://www.youtube.com/watch?v=qvS_Y1cyXPs
https://www.youtube.com/watch?v=Jktv9KP3eYc