La mezcla gaseosa contiene metano, etano, propano y nitrógeno. Se proporcionan las masas de cada gas y su presión molecular. Dada la temperatura y presión totales, se calculan el volumen total de la mezcla, la presión parcial y la concentración molar de cada gas. Para un quemador de gas natural, se calculan las fracciones molares y las fracciones en peso de cada componente (metano, etano, propano y butano) basadas en su composición porcentual dada.

1. OPERACIONES UNITARIAS
TALLER N° 01
Integrantes: Oskar Madariaga.
Mario Álvarez.
Roberto Araya.
Docente: Jorge Concha Milla.
Grupo n°: 03.

2. PREGUNTA 1: CONCENTRACION DE GASES EN UNA MEZCLA
Un estanque contiene una mezcla gaseosa que está formada por los siguientes gases:
Metano, Etano, Propano y Nitrógeno, se encuentran a una cierta Temperatura y Presión.
Si la mezcla tiene un comportamiento de gas ideal determine el Volumen y la Presión de la mezcla y
sus concentraciones.
Complete la siguiente tabla si la mezcla de gas se encuentra en las siguientes condiciones:
Temperatura = 13 ° C Presión = 3.2 bar
Datos: R= 0.08314 (bar* m3/ kmol*K)
Masa de los gases en kg.
Volumen = m3 Presión = bar
𝐺𝑎𝑠 𝑖
𝑚𝑖
kg
𝑃𝑀𝑖
𝑔 𝑚𝑜𝑙
⁄
Masa
molar
𝑛𝑖
kmol
moles
𝑿𝒊
𝑚𝑜𝑙 𝑚𝑜𝑙
⁄
𝑾𝒊
𝑘𝑔 𝑘𝑔
⁄
𝑃𝑖
bar
𝑐𝑖
𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑖 𝑚3
⁄
𝜌𝑖
𝑘𝑔 𝑖 𝑚3
⁄
masa
Masa
molar
moles
Fracción
molar
Fracción
másica
Presión
parcial
Conc Molar
Densidad
parcial
𝐶𝐻4 18 16
1.125 0,31
0,19 0,9918 41,71 0,667
𝐶2𝐻6 13 30
433,33 0,12
0,13 0,3817 16,07 0,482
𝐶3𝐻8 22 44
500 0,14
0,23 0,4408 18,54 0,816
𝑁2 44 28
1.571,43 0,43
0,45 1,3854 58,26 1,632
Total 97 ------
3.629,76 1,00
1 3,2 134,58 3,597
𝑽 =
𝒏 ∗ 𝑹 ∗ 𝑻
𝑷
𝑷 =
𝒏 ∗ 𝑹 ∗ 𝑻
𝑽

3. Desarrollos

12. PREGUNTA 2: FRACION MOLAR Y FRACCION EN PESO
Un quemador utiliza gas natural como combustible cuya composición es:
Metano (CH4) = 45 %
Etano (C2H6) = 25 %
Propano (C3H8) = 20 %
Butano (C4H10) = 10 %
Calcule:
a) la composición en fracción molar.
b) la composición en fracción en peso.
Complete la siguiente tabla:
Gas
Composición
%
Masa Molar
g/mol
Fracción Molar
Xi
Fracción en Peso
Wi
Metano 45 16 0,45 0,246
Etano 25 30 0,25 0,256
Propano 20 44 0,20 0,300
Butano 10 58 0,10 0,198
Total 100 148 1,0 1,0