Anexo 2- Paso 3 (Reparado)

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA (S)
Unidad 2 - Paso 3 – Equilibrio de fases
Grupo en campus 201604_2
Nombre estudiante 5
Diego Armando Jiménez Buelvas
Montería, 22 de 10 del 2023
Introducción
Este trabajo se enfoca en la indagación, revisión de datos y cálculos relacionados con el equilibrio de fases de un componente y la ecuación de Clausius-Clapeyron, así como del equilibrio de fases de dos componentes. La finalidad de esta investigación exhaustiva radica en la necesidad de comprender a fondo los complejos procesos de equilibrio de fases, con el propósito de abordar de manera integral su relevancia en diversas áreas científicas y tecnológicas
Desarrollo de los ejercicios de la Paso 3 – Equilibrio de fases
Tabla 1. Desarrollo del ejercicio 1 (Colaborativo)
	Mapas mentales
	Mapa mental 5
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Referencias Bibliográficas
· UNIVERSIDADDECHIL, E. DIAGRAMAS DE FASE PARA DOS Y TRES COMPONENTES.
· ISAIAS, A. S. UNIDAD 2. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS PURAS
	El equilibrio de fases es el estudio de las condiciones en las que una sustancia puede existir en diferentes estados de agregación, como sólido, líquido o gas. El equilibrio de fases depende de factores como la temperatura, la presión, la composición y la pureza de la sustancia. Un diagrama de fases es una herramienta gráfica que resume el comportamiento de una sustancia en función de estos factores y muestra las regiones donde coexisten dos o más fases en equilibrio. Los ingenieros de alimentos necesitan manejar conceptos de equilibrio de fases para diseñar, optimizar y controlar procesos que involucran cambios de fase, como la congelación, la evaporación, la cristalización, la emulsión, la gelificación y la espumación. Estos procesos afectan las propiedades físicas, químicas, sensoriales y nutricionales de los alimentos y pueden mejorar o deteriorar su calidad y seguridad 
Algunos ejemplos de aplicaciones del equilibrio de fases en la ingeniería de alimentos son:
La congelación es un proceso que consiste en pasar una sustancia del estado líquido al sólido mediante la reducción de la temperatura. La congelación se usa para preservar los alimentos al inhibir el crecimiento microbiano y las reacciones químicas que causan el deterioro. El equilibrio de fases permite determinar las condiciones óptimas de congelación para minimizar los daños celulares y mantener las características organolépticas y nutricionales de los alimentos. 
La evaporación es un proceso que consiste en pasar una sustancia del estado líquido al gaseoso mediante el aumento de la temperatura o la disminución de la presión. La evaporación se usa para concentrar o secar los alimentos al eliminar el agua u otros solventes. El equilibrio de fases permite calcular la cantidad de energía necesaria para evaporar un líquido y el efecto de la concentración sobre el punto de ebullición
	Referencias consultadas
	Hernández Ramos, E. J. (2010). Equilibrio entre fases para la aplicación de solventes verdes en tecnología de alimentos. Tesis doctoral. Universidad Autónoma de Madrid
Gráfica 1. Diagrama de fase de 1 componente
Tabla 2. Desarrollo del ejercicio 2 (Individual)
	Estudiante 5
Alcohol seleccionado: Citronelol
	Nombre estudiante: Diego Armando Jiménez Buelvas
	Resultados:
a.
Fases identificadas señaladas en el diagrama:
b.
 T critica () y en ()
 P critica () y en ()
 T triple () y en ()
 P triple () y en ():
c. Ubicación geográfica: (Montería)
 Tatm promedio: (31°C)
Fase a la que está presente la sustancia del diagrama según los datos anteriores:
d. Puntos calculados
	Punto
	P (bar)
	P
(mmHg)
	T
(°C)
	T
(K)
	Grados de libertad
	D
	5000
	3750308
	223
	496,15
	2
	F
	50
	37503
	248
	521,15
	1
	G
	10
	7500
	348
	621,15
	2
Presente factores de conversión.
· Presión 
· Temperatura
· Grados de libertad 
· 
· 
· 
· D: En este caso, como tenemos un solo componente () y el sistema está en una sola fase (, fase sólida), podemos sustituir estos valores en la ecuación para obtener los grados de libertad ()
· F: En este caso, como tenemos un solo componente () y el sistema está en una sola fase (, fase líquida), pero muy cerca a la fase gaseosa, podemos considerar que el sistema está en equilibrio entre las dos fases (). Sustituyendo estos valores en la ecuación obtenemos los grados de libertad ():
· G: En este caso, como tenemos un solo componente () y el sistema está en una sola fase (, fase gaseosa), podemos sustituir estos valores en la ecuación para obtener los grados de libertad ()
e. Alcohol seleccionado: Citronelol
	Alcohol
	A
	B
	C
	Rango (K)
	Citronelol
	5,79249
	2711,958
	-26,552
	339,6 - 494,7
¿Qué temperatura de ebullición se espera tenga en la ciudad donde reside?
¿a esta misma temperatura qué presión se espera obtener?
	Conclusión:
¿Qué concluye de los resultados y datos tratados?, sea amplio en la explicación
Tabla 3. Desarrollo del ejercicio 3 (Individual)
	Estudiante 5 
	Nombre estudiante:
	1er Alcohol seleccionado: Citronelol
2do Alcohol seleccionado: Alcohol bencílico 
Ubicación geográfica: Montería 
Temperatura ambiental promedio: 31°C
Presión atmosférica promedio: 760 mmHg
Desarrollo gráfico y numérico (con explicación paso a paso):
Convertimos de °C a K y 
	Presión (mmHg)
	
	Citronelol
	Alcohol bencílico
	1
	
	
	
	5
	
	
	
	10
	
	
	
	20
	
	
	
	40
	
	
	
	60
	
	
	
	100
	
	
	
	200
	
	
	
	400
	
	
	
	760
	
	
	
Calculamos el inversos de la temperatura B
	
	Citronelol
	Alcohol bencílico
	Inverso de la temperatura de ebullición K de Citronelol
	Inverso de la temperatura de ebullición K del alcohol bencílico
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Ecuación:
De acuerdo a los resultados obtenidos podemos decir que el alcohol bencílico es más volátil y que el Citronelol requiere más energía para cambiar de fase.
	Presión de vapor (mmHg)
	Temperatura de ebullición del alcohol bencílico
	Temperatura de ebullición del Citronelol
	760
	
	°C
Rango de temperatura:
	Temperatura de ebullición
	
	
	
	
	
	
	Temperatura de ebullición °C
	Temperatura de ebullición K
	Inverso de la temperatura de ebullición 
	
Citronelol
	Presión de vapor de Citronelol
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Convertimos las temperaturas a de °C a K, calculamos el inverso de , el y pasamos el a presión 
	Temperatura de ebullición °C
	Temperatura de ebullición K
	Inverso de la temperatura de ebullición 
	
Alcohol bencílico
	Presión de vapor de Alcohol bencílico
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Calculamos la fracción molar de los compuestos en estado líquido con la presión
Ecuación:
Donde:
Punto 1.
Remplazamos en la fórmula:
Punto 2.
Remplazamos en la fórmula:
Punto 3
Remplazamos en la fórmula:
Punto 4
Remplazamos en la fórmula:
Punto 5
Remplazamos en la fórmula:
Punto 6
Remplazamos en la fórmula:
Calculamos la fracción molar del compuesta en estado gaseoso con la presión
Ecuación:
Donde:
Remplazamos en la ecuación:
Tenemos 
	Temperatura de ebullición K
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
a. Si se tiene una mezcla de 100 mL + los dos dígitos de su número de identidad (45), del compuesto menos volátil y 100 mL del compuesto más volátil, ¿cuál es la temperatura del destilado, residuo y la mezcla?, ¿qué cantidad de destilado y residuo se obtiene? asuma un punto equidistante entre la línea del vapor y líquido.
· Debido a la obtención de datos negativos no es factible realizar la gráfica de T vs X
b. ¿Para esta mezcla existeun azeótropo?, ¿cuál sería su ubicación si existe?
Los cálculos no tendrían sentido con datos negativos 
	Conclusión:
¿Qué concluye de los resultados y datos tratados? sea amplio en la explicación
Tabla 4. Desarrollo del ejercicio 4 (Individual)
	Estudiante 5
	Nombre estudiante:
	Desarrollo gráfico y numérico (con explicación paso a paso):
	Análisis de resultados:
Nota: Emplear normas APA séptima edición para las referencias de artículos, libros, páginas web, entre otros. Para más información consultar: https://repository.unad.edu.co/static/pdf/Norma_APA_7_Edicion.pdf 
Grafica Clausius- Clapeyron de P-T para citronelol	
3.088E-3	2.908E-3	2.748E-3	2.578E-3	2.5330000000000001E-3	2.477E-3	2.3969999999999998E-3	2.313E-3	2.0070000000000001E-3	2.0920000000000001E-3	0	1.6094379124341003	2.3025850929940459	2.9957322735539909	3.6888794541139363	4.0943445622221004	4.6051701859880918	5.2983173665480363	5.9914645471079817	6.633318433280377	
Grafica Clausius- Clapeyron de P-T para alcohol bencilico
Grafica Clausius- Clapeyron de P-T para citronelol	
3.6470000000000001E-3	3.6219999999999998E-3	3.506E-3	3.3760000000000001E-3	3.2569999999999999E-3	3.1840000000000002E-3	3.0959999999999998E-3	2.7269999999999998E-3	2.4229999999999998E-3	2.0830000000000002E-3	0	1.6094379124341003	2.3025850929940459	2.9957322735539909	3.6888794541139363	4.0943445622221004	4.6051701859880918	5.2983173665480363	5.9914645471079817	6.633318433280377	
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
 
ESCUELA (S)
 
 
 
 
Unidad 
2
 
-
 
Paso
 
3
 
–
 
Equilibrio de fases
 
Grupo en campus 
201604
_
2
 
 
 
 
Nombre estudiante 5
 
Diego Armando Jiménez Buelvas
 
 
 
 
Montería
, 
22
 
de 
10
 
del 
2023
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA 
ESCUELA (S) 
 
 
 
Unidad 2 - Paso 3 – Equilibrio de fases 
Grupo en campus 201604_2 
 
 
 
Nombre estudiante 5 
Diego Armando Jiménez Buelvas 
 
 
 
Montería, 22 de 10 del 2023