Programa Laboratorio de Propiedades Termodinámicas y de Transporte 2018-I
Programa Laboratorio de Propiedades Termodinámicas y de Transporte 2018-I
Programa Laboratorio de Propiedades Termodinámicas y de Transporte 2018-I
DE TRANSPORTE
Código: 2015721
Créditos: 3
Docente: Edwin Chingate
Dirección electrónica: eachingateb@unal.edu.co
Horario de atención: Ajustar con estudiantes
1. OBJETIVOS
2. METODOLOGÍA
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 3 de 9
3. PRÁCTICAS
B. CALORIMETRÍA
B.1. Calor de reacción en solución. ( 4, 6, 9, 16, 23, 33)
Objetivo: Determinar el Calor normal de una reacción en solución. Requisitos: Análisis
termodinámico y termoquímico del sistema reactivo. Propiedades termodinámicas.
Métodos aproximados para la estimación de calores de reacción. Recursos disponibles:
Calorímetro isobárico compuesto por vaso Dewar, sistema de agitación y de
calentamiento, termómetro, balanza analítica y elementos para volumetría. Ácidos
(acético, clorhídrico, nítrico y sulfúrico), álcalis (hidróxidos de sodio y potasio, carbonato
de sodio), indicadores (fenolftaleína, naranja de metilo), monómeros (acetato de vinilo,
estireno, metilmetacrilato), iniciadores (peróxido de benzoilo, peróxido de hidrógeno,
persulfato de potasio), estándar para álcalis (biftalato de potasio) y agua destilada.
B2. Calor integral de solución. ( 4, 6, 9, 16, 23, 33)
Objetivo: Determinar el efecto de la composición sobre el calor de solución. Requisitos:
Análisis termodinámico del proceso de disolución. Propiedades termodinámicas de las
soluciones. Comportamiento ideal y no ideal
Recursos disponibles: Calorímetro isobárico compuesto por vaso Dewar, sistema de
agitación y de calentamiento, termómetro, balanza analítica y elementos para volumetría,
solutos sólidos (cloruros de sodio y potasio, nitratos de sodio y potasio, ácido oxálico),
solutos líquidos (ácidos acético, clorhídrico, nítrico y sulfúrico, etanol, metanol) y agua
destilada.
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 4 de 9
C.1. Presión de vapor. ( 5, 6, 7, 8, 9, 11, 23, 26, 28, 29, 33)
Objetivo: Determinar la presión de vapor de una sustancia pura o la presión de burbuja de
una solución multicomponente (alternativamente puede ser la de una mezcla
multicomponente). Requisitos: Análisis termodinámico de los procesos de vaporización
estableciendo relaciones entre propiedades termodinámicas. Regla de las fases de Gibbs
y criterios de equilibrio. Comportamiento ideal y no ideal de líquido(s) y del vapor.
Recursos disponibles: Vaporizador de reflujo total provisto de manómetro, termómetro y
sistema de calentamiento, bomba de vacío, etanol, propanol, butanol, ácido acético y
agua destilada.
C.2. Temperatura de burbuja. ( 5, 6, 7, 8, 9, 11, 18, 23, 26, 27, 28, 29, 33) Opcional
Objetivo: Determinar la temperatura burbuja de soluciones o de mezclas
multicomponentes. Requisitos: Análisis termodinámico del equilibrio líquido vapor,
precisando relaciones entre propiedades termodinámicas. Regla de las fases de Gibbs y
criterios de equilibrio. Comportamiento ideal y no ideal de líquidos y del vapor. Métodos de
análisis de la composición. Recursos disponibles: Vaporizador de reflujo total provisto de
tomamuestras. Termómetro y sistema de calentamiento, refractómetro, agua destilada,
etanol, propanol, butanol, ácido acético.
D.1. Sólido líquido eutéctico. ( 5, 6, 7, 8, 9, 11, 23, 30, 32, 33) Opcional
Objetivo: Determinar el efecto de la temperatura sobre el equilibrio sólido líquido de
sistemas multicomponentes. Requisitos: Análisis termodinámico del equilibrio sólido
líquido. Relaciones termodinámicas considerando el comportamiento ideal y no ideal de
soluciones. Regla de las fases de Gibbs y criterios de equilibrio.
Recursos: Tubos de ensayo, sistemas de calentamiento y enfriamiento, termómetro,
balanza analítica, naftaleno, difenilamina, fenol, urea.
D.2. Sólido líquido ternario. ( 5, 6, 7, 8, 9, 11, 23, 30, 32, 33) Opcional
Objetivo: Determinar el efecto de la composición sobre la solubilidad isotérmica de sales
con ión común en agua. Requisitos: Análisis termodinámico del equilibrio sólido líquido.
Relaciones termodinámicas considerando el comportamiento ideal y no ideal de
soluciones. Regla de las fases de Gibbs y criterios de equilibrio. Métodos de análisis de
composición. Recursos: Tubos de ensayo, dilatómetros, termostato, balanza analítica,
agua destilada, cloruro de sodio, cloruro de potasio, carbonato de sodio, nitrato de sodio,
carbonato de calcio.
E.1. Miscibilidad parcial. ( 2, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 23, 27, 28, 29, 30, 33, 34) Opcional
Objetivo: Determinar el efecto de la temperatura sobre la solubilidad de sistemas líquidos
parcialmente miscibles. Requisitos: Análisis termodinámicos de los procesos de mezcla y
solución. Comportamiento de la solución líquida ideal y no ideal. Regla de las fases de
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 5 de 9
F.3. Coeficiente de difusividad ( 3, 15, 24, 27, 28, 29, 36, 38)
Objetivo: Determinar el coeficiente de difusión de un vapor a través de fase gaseosa
estancada. Requisitos: Fundamentos del transporte de masa. Recursos disponibles:
Celda de Arnold, termostato, dehumificador de aire, termómetro de líquido, termocupla,
catetómetro.
G. PRÁCTICA FINAL
Práctica constitutiva del examen final del curso, de temática libre, con la que cada
subgrupo apropia conocimiento en temas de su interés, contribuye con la ampliación del
campo experimental del laboratorio y demuestra logro de los objetivos del curso.
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 6 de 9
SUBGRUPO
Semana FECHA 1 2 3 4
1 Feb 5-9
2 Feb.12-16 I I I I
3 Feb. 19-23 MI MI MI MI
4 Feb.26-Marzo 2 A1 B1 B3 C1
5 Marzo 5-9 B1 B3 C1 A1
6 Marzo 12-16 B3 C1 A1 B1
7 Marzo 19-23 C1 A1 B1 B3
8 Marzo 26-30 SS SS SS SS
9 Abril 2-6 TG TG TG TG
C2/D/
10 Abril 9-13 F1 F2 F3 E
C2/D/
11 Abril 16-20 F2 F3 E F1
C2/D/
12 Abril 23- 27 F3 E F1 F2
C2/D/
13 Abril 30-Mayo 4 E F1 F2 F3
Mayo 7-Mayo
14 11 TG TG TG TG
15 Mayo 14-18 G G G G
16 Mayo 21-25 G G G G
17 Mayo 28-Junio 1 EE EE EE EE
Junio 8 - 5 p.m.
18 Plazo máximo para las notas en el SIA
(*)
I: Sesión introductoria, MI: Medición de incertidumbres, SS: Semana Santa, TG: Sesión de trabajo en grupo, G:
Práctica Especial EE: Evaluación escrita
(**)
Los s ubgrupos deberán definir la práctica final máximo en la OCTAVA SEMANA del semestre
SUBGRUPO
Semana FECHA 1 2 3 4
Feb 26-Marzo C2/D/
4 2 F1 F2 F3 E
C2/D/
5 Marzo 5-9 F2 F3 E F1
C2/D/
6 Marzo 12-16 F3 E F1 F2
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 7 de 9
C2/D/
7 Marzo 19-23 E F1 F2 F3
8 Marzo 26-30 SS SS SS SS
9 Abril 2-6 TG TG TG TG
10 Abril 9-13 A1 B1 B3 C1
11 Abril 16-20 B1 B3 C1 A1
12 Abril 23-27 B3 C1 A1 B1
13 Abril 30-Mayo 4 C1 A1 B1 B3
Junio 8- 5 p.m.
18 Plazo máximo para las notas en el SIA
5. BIBLIOGRAFIA
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 8 de 9
15. GUZMÁN D., OMAÑA D., “Diseño, construcción y puesta en marcha de un sistema
para medir la difusividad de gases”, Facultad de Ingeniería, U.N., Bogotá (1975).
16. HOUGEN O.A., WATSON K.M., RAGATZ R.A., “Principios de los Procesos
Químicos”, Editorial Reverté, Vol. 1 y 2, México (1968).
17. INCROPERA F., “Fundamentos de Transferencia de Calor”, Prentice Hall, 4ta.
edición, México D.F. (1999).
18. KENNET N.M., “New Methods for Vapor - Liquid Equilibria Measurements”, Fluid
Phase Equilibria, Vol.52, 169–184 (1989).
19. KERN D., “Procesos de Transferencia de calor”. Editorial Continental, México
(2001).
20. KOEHLER W.F., The Ratio of Specific Heat of Gases, Cp/Cv, by a Method of
Self-Sustained Oscillations, Journal of Chemical Physics, Vol.18, 465 (1950).
21. KREITH F., “Principios de transferencia de calor”, Herrera Hermanos Sucesores
S.A., (1970).
22. LAIDLER K.J., “Cinética de Reacciones”, Editorial Alhambra, S.A., 2ª. edición, Vol.
1 y 2, Madrid (1971).
23. LIVINGSTONG D., “Physical Chemical Experiments”, Editorial Mc Millan, New York
(1963).
24. Mc CABE, W. and SMITH, J., “Operaciones unitarias en Ingeniería Química”, Mc
Graw-Hill Book Co., México (1979).
25. MYERS, G.L., “Analytical in Conduction Heat Transfer”, Mc Graw-Hill Book Co.
(1971).
26. OLSON, J. D., “Measurement of Vapor Liquid Equilibria by Ebulliometry”, Fluid
Phase Equilibria, Vol. 52, 209–218 (1989).
27. PERRY, R.H, Green, D., “Perry’s Chemical Engineers’ Handbook”, Mc Graw-Hill
Book Co., 7ta. edición, New York (1999).
28. POLING, B., PRAUSNITZ J.M., O’CONNEL J.P., “The Properties of Gases and
Liquids”, 5th Ed., Mc Graw Hill Book Co., New York (2003).
29. REID R., PRAUSNITZ J.M., POLING, B., “The Properties of Gases and Liquids”,
Mc Graw Hill Book Co., New York (1987).
30. SANDLER S., “Chemical and Engineering Thermodynamics”, John Wiley and
Sons, 2ª. edición (1989).
31. SCHUFLE J. A., Measuring the ratio of specific heats of a gas: Thermodynamic
experiments involving harmonic motion, J. Chem. Educ., 1957, 34 (2), p 78
32. SEIDELL A., “Solubilities of Inorganic and Organic Compounds”, Van Nostrand Co.
Princeton, Vol. 1 y 2, N.J. (1954).
33. SHOEMAKER D.P., “Experimentos de Fisicoquímica”, Editorial Uthea, México
(1968).
34. SMITH J.M., VAN NESS, H.C., “Introducción a la Termodinámica en Ingeniería
Química)” 4ª.edición, Mc Graw-Hill Book Co., México (1989).
35. TIMMERMANS J., “The Physicochemical Constants of Binary Systems in
Concentrated Solutions”, Interscience Publishers, Vol. 1, 2 y 3, New York (1959).
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL
Programa de Laboratorio de Propiedades termodinámicas y de transporte Página 9 de 9
36. TREYBAL R.E., “Operaciones de transferencia de masa”, Mc Graw-Hill Book Co.,
2ª. edición, México (1999).
37. WELTY J.R., “Transferencia de calor aplicada a la Ingeniería”, Editorial Limusa
(1981).
38. WELTY J.R., WICKS, C.H. WILSON R., “Fundamentals of Momentum, Heat and
Mass Transfer”, John Wiley & Sons Inc., New York (1969).
Carrera 30 No. 45-03, FACULTAD DE INGENIERÍA, Edificio Aulas de Ingeniería, Oficina 301
Teléfono (s): 57 (1) 3 16 53 21 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14053
Telefax: 57 (1) 3 16 53 34 Conmutador: 57 (1) 3 16 5000 Extensión: 14056
Correo electrónico: deparingq_fibog@unal.edu.co
Bogotá Colombia, Sur América