Navigacija
Lista poslednjih: 16, 32, 64, 128 poruka.

Butan-propan smeša i pritisak u boci

[es] :: Fizika :: Butan-propan smeša i pritisak u boci

[ Pregleda: 5849 | Odgovora: 8 ] > FB > Twit

Postavi temu Odgovori

Autor

Pretraga teme: Traži
Markiranje Štampanje RSS

igorpet

Član broj: 18898
Poruke: 553
*.dynamic.isp.telekom.rs.



+46 Profil

icon Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 11:32 - pre 84 meseci
Imam jedan praktičan problem koji se odnosi na termodinamiku i ne mogu baš da se snađem, pa ako ima neko ko bi mogao da mi da neke konkretne odgovore.

Imamo bocu zapremine 24.70 litara, u njoj se nalazi smeša butan-propan u odnosu 70%-30% - propan (C3H8)=C3 i butan (C4H10)=C4
Smeša je težine tačno 10 kg (bez težine boce).
Smeša u boci je delimično tečna (tečna faza) a pri vrhu u gasovitom stanju (gasna faza).
Propan isparava na -42.09 °C, gustine 1.83 g/l, molarna masa 44.096 g/mol
Butan isparava na −0.5 °C, molarna masa 58.12 g/mol
Pritisak u boci je uglavnom konstantan, jer se trosenjem gasne faze ona (na istoj temperaturi) uvek nadoknađuje isparavanjem.

Pitanje je koliki je pritisak u boci na nekoj temperaturi i da li na osnovu gore iznetih podataka to može da se izračuna? (ako ne, šta još hvali)

Ali nije samo to, imam još nekih dilema:
1. Da li je na temperaturi manjoj od -42.09 °C pritisak u boci 0? (zato što sva gasna faza prelazi u tečnu)
2. Da li na temperaturi između -42.09 °C i −0.5 °C pritisak u boci čini samo propan? (jer samo on isparava u ovom opsegu) i koliki je pritisak za npr. −20 °C
3. Da li je jednostavnije kad računamo pritisak do temperature −0.5 °C? (jer je u gasnoj fazi samo propan)
4. Kako možemo da izračunamo procenat smeše butan-propan u gasnoj fazi na npr. 20 °C? (po mojoj logici udeo propana je mnogo veći nego butana - ili grešim)
5. Posle koliko kg (ili L) potrošene smeše (tečne ili gasne) u smeši više neće biti propana? (ako je ispravna logika da propan i butan nisu linearno zastupljeni)
6. Da li na osnovi izmerenog pritiska u boci, težine smeše i temperature možemo odrediti odnos butan-propan smeše?

Nadam se da nisam bio suviše konfuzan, ali pošto me ovo interesuje a ne znam tačno kako da krenem sa proračunom, voleo bih da mi neko pomogne u razjašnjavanju problema.
Inače problem nije teorijske već praktične prirode.

Hvala unapred na pomoći.


[Ovu poruku je menjao igorpet dana 08.02.2013. u 13:43 GMT+1]
 
Odgovor na temu

djoka_l
Beograd

Član broj: 56075
Poruke: 2728



+1119 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 11:50 - pre 84 meseci
Citat:
Propan isparava na -42.09 °C, gustine 1.83 g/l, molarna masa 44.096 g/mol
Butan isparava na −0.5 °C, molarna masa 58.12 g/mol


Ovo nije tačno! Temperature koje si naveo su temperature KLJUČANJA pri normalnom atmosferskom pritisku. Napon pare za pojedini materijal određuje koliki će biti pritisak gasne faze pri određenoj temperaturi. http://en.wikipedia.org/wiki/Vapor_pressure
 
Odgovor na temu

igorpet

Član broj: 18898
Poruke: 553
*.dynamic.isp.telekom.rs.



+46 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 12:39 - pre 84 meseci
Citat:
djoka_l: Ovo nije tačno! Temperature koje si naveo su temperature KLJUČANJA pri normalnom atmosferskom pritisku. Napon pare za pojedini materijal određuje koliki će biti pritisak gasne faze pri određenoj temperaturi. http://en.wikipedia.org/wiki/Vapor_pressure

OK, na navedenoj stranici stoji:
Butane - Vapor Pressure - 220 kPa na 20 °C
Propane - Vapor Pressure - 1.013 MPa na 25.6 °C

Šta to znači u praksi?
Da butan na 20 °C i pritisku od 2,2 bar prelazi iz gasovitog u tečno stanje? a propan na 10,13 bar i 25.6 °C

Da li je gornji problem suviše kompleksan za proračun ili mogu se izvesti proračuni?
 
Odgovor na temu

djoka_l
Beograd

Član broj: 56075
Poruke: 2728



+1119 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 12:53 - pre 84 meseci
To znači da na 20 stepeni, pri pritisku pare butana od 2.2 bara dolazi do ravnoteže između isparavanja i kondenzacije butana. Dakle, ako je temperatura 20 stepeni i pritisak gasa butana 2.2 bara, onda se taj pritisak održava jer podjednaka količina molekula butana isparava (prelazi u gasnu fazu) i prelazi u tečnu fazu (kondenzuje se).

Pošto je u pitanju smeša tečnosti, da bi i propan bio u ravnoteži, trebalo bi dodatnih 10 bara pritiska propana, pa bi pritisak trebalo da bude 12.2 bara (parcijalni pritisak gasne faze butana od 2.2 bara i parcijalni pritisak gasne faze propana 10 bara).

Međutim, ovo nije tako jednostavno, jer smeša tečnosti ne mora da ima iste karakteristike (tj. srednju vrednost karakteristika) kao svaka tečnost ponaosob, pa ovi podaci koji su dati pojedinačno za butan i propan ne moraju da budu isti za mešavinu te dve tečnosti.
 
Odgovor na temu

igorpet

Član broj: 18898
Poruke: 553
*.dynamic.isp.telekom.rs.



+46 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 13:01 - pre 84 meseci
OK, znači na ovim pritiscima i temperaturama ustvari samo prestaje isparavanje (u praksi).

Evo jednog grafikona na kome ima vrednosti za različite smeše butana i propana:

Ali ovde je napon pare za čist butan za 20 oC je dosta ispod 2 bar (oko 1 bar)!
Da li je problem izvora podataka ili grafikon prikazuje nešto drugo?
 
Odgovor na temu

djoka_l
Beograd

Član broj: 56075
Poruke: 2728



+1119 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 13:45 - pre 84 meseci
Na wikipediji mogu da se nađu razne kontradiktorne stvari, recimo:
http://en.wikipedia.org/wiki/Butane
Kaže da je vapor preassuer 25 psi na 50 F (što mu dođe 172 kPa na 21 C), a na članku vapor preassure je 220 kPa.

Nemam pojma šta je od toga zaista i tačno.
 
Odgovor na temu

igorpet

Član broj: 18898
Poruke: 553
*.dynamic.isp.telekom.rs.



+46 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 16:44 - pre 84 meseci
Da li za ovaj problem može da se upotrebi Raoultov zakon (ovo je vec hemija, ali neko možda zna)?
Citat:

Tlak pare neke otopine (p) jednak je zbroju parcijalnih tlakova komponenata otopine (pA, pB, . . .) .
Za tlak pare smjese dviju tekućina A i B vrijedi:
p = pA + pB

Parcijalni tlak para A, pA, koji je u ravnoteži s idealnom otopinom jednak je molnom
udjelu A prisutnom u otopini, XA, a veza između parcijalnog tlaka i tlaka čistog A
dana je izrazom:
pA = XApA
Ovaj je izraz predložio Francois M. Raoult godine 1886. po kome je i nazvan Raoultov zakon.
 
Odgovor na temu

zzzz
milan kecman
bluka

Član broj: 11810
Poruke: 2081
..able.dyn.broadband.blic.net.



+187 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 18:11 - pre 84 meseci
Treba raditi sa parcijalnim pritiscima.Ukupan pritisak u boci je suma parcijalnih pritisaka,a ovi se određuju na osnovu temperature isparavanja koja je u boci ista za oba plina.Pa ako ovladaš tim pitaj dalje.
Ops..vidim da si već na tom putu.
________________________________

Najbolja kritika formule za Sagnac effect:
https://www.omicsonline.org/op...090-0902-1000189.php?aid=78500

OK evo prave formule:P=2wft^2 [period]
 
Odgovor na temu

igorpet

Član broj: 18898
Poruke: 553
*.dynamic.isp.telekom.rs.



+46 Profil

icon Re: Butan-propan smeša i pritisak u boci08.02.2013. u 19:21 - pre 84 meseci
Prema Raoultov-om zakonu dobio sam pritisak napona pare od 12,97bar a treba da bude manje od 10 bar-a (oko 9,98 bar)-na 40 oC.
Kako se vrsi korekcija u Raoultov-om zakonu posto su ovi gasovi (izgleda) u interakciji?
Prema ovom zakoni direktni racun vazi samo za idealne gasove koji nisu u interakciji (ako ne gresim).
 
Odgovor na temu

[es] :: Fizika :: Butan-propan smeša i pritisak u boci

[ Pregleda: 5849 | Odgovora: 8 ] > FB > Twit

Postavi temu Odgovori

Navigacija
Lista poslednjih: 16, 32, 64, 128 poruka.