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Termodinamica dell'ingegneria chimica

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[11] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 9 nov 2017, 11:25

Foto UtentePietroBaima ho cercato di essere sintetica e precisa :D
ad ogni modo ecco il mio primo tentativo :
1)qui ho utilizzato il cp preso da wikipedia
Ho calcolato la massa molecolare {M}_{CO2}=44,01 {g}/{mol}
poi da questa ho calcolato la massa in {kg}:
m_{kg}=44,01{g}/{mol} \cdot 1000  {mol}=44,01 {kg}
{cp}_{CO2}=838 {J}/{kg \cdot K}
Q=44,01 {kg} \cdot 838  {J}/{(kg \cdot K)} \cdot 302 {K}=11,138 {MJ}
il risultato previsto dal libro è: 13,255 {MJ}
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[12] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 9 nov 2017, 12:05

ho provato anche così Foto UtentePietroBaima
2)ecco il mio secondo tentativo
qui ho usato il cp calcolato in forma polinomiale http://www.studiovergnani.it/images/ter ... himica.pdf
scusate se ho inserito il link ma non avevo altro modo per farvi vedere la tabella contenente i coefficienti per il il calcolo del calore specifico a pressione costante (tabella 3 pagina 43 )
per il calcolo del cp della CO2 alla temperatura di 302 {K} ho fatto esattamente come scritto per il cp dell'acqua nella didascalia della tabella 3 pagina 43 (ciò che non capisco è come mai nella tabella vengono riportati i coefficienti come per esempio b \cdot 10^{3} se poi nella formula compare b \cdot 10^{-3} ? )
{cp}_{CO2}=37,45 {J}/{mol \cdot K}
Q=1000 {mol} \cdot 37,44  {J}/{(mol \cdot K)} \cdot 302 {K}=11,31 {MJ}
Ultima modifica di Foto Utentemusica94 il 9 nov 2017, 12:57, modificato 7 volte in totale.
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[13] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 9 nov 2017, 12:18

musica94 ha scritto:Foto UtentePietroBaima ho cercato di essere sintetica e precisa :D

Diciamo che sì, sei stata sintetica. :mrgreen:

musica94 ha scritto:ad ogni modo ecco il mio primo tentativo :

che apprezzo.

musica94 ha scritto:1)qui ho utilizzato il cp preso da wikipedia
Ho calcolato la massa molecolare {M}_{CO2}=44,01 {g}/{mol}
poi da questa ho calcolato la massa in {kg}:

perché hai utilizzato il massico e non il molare, scusa :?:
Sarebbe stato più logico, anche se non è sbagliato.


musica94 ha scritto:m_{kg}=44,01{g}/{mol} \cdot 1000  {mol}=44,01 {kg}

Tu riesci ad apprezzare 10g su di un peso di 44 kg?
Con una bilancia del genere riuscirei a monitorare la CO2 del tuo respiro.


musica94 ha scritto:{cp}_{CO2}=838 {J}/{kg \cdot K}
Q=44,01 {kg} \cdot 838  {J}/{(kg \cdot K)} \cdot 302 {K}=11,138 {MJ}
il risultato previsto dal libro è: 13,255 {MJ}


Un errore di circa il 20%? non male.
1. Utilizza il molare e non il massico.
2. guarda che cP dipende da T.

Si è realizzato esattamente quello che pensavo. Hai applicato la formula senza capire nulla.
Scusa, non voglio essere antipatico, anzi, voglio aiutarti, ma riguardati la formula di cP.

Previo che un errore del 20% nella misura dell'apporto calorico è da leccarsi le tonsille.
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[14] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 9 nov 2017, 12:55

Scusa, non voglio essere antipatico, anzi, voglio aiutarti, ma riguardati la formula di cP.

lo apprezzo, grazie davvero :roll: :D
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[15] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 9 nov 2017, 20:53

Foto UtentePietroBaima ho cercato sia su internet che sul mio libro di testo e la formula per il calcolo del cp isobaro che ho trovato è la seguente :
cp^{*}=a+b \cdot T +c \cdot T^{2}+d \cdot T^{3}+e \cdot T^{-2}
[J\cdot {mol^{-1}} \cdot{K^{-1}}] 
T in    [K]
http://www.studiovergnani.it/images/ter ... himica.pdf (pag.43 tabella 3) scusate se ho inserito il link ma non ho altro modo per farvi vedere la tabella contenente i coefficienti a,b,c,d,e per il il calcolo del calore specifico a pressione costante e la relativa didascalia sottostante nella quale calcola il cp dell'acqua.
(a mio parere l'errore che commetto nell'esercizio risiede nel calcolo del cp)
ciò che non capisco è come mai nella tabella vengono riportati i coefficienti come per esempio b \cdot 10^{3} se poi nella formula compare b \cdot 10^{-3} ? (riferendomi al calcolo del cp dell'acqua fatto nella didascalia sottostante la tabella 3 a pagina 43)
Ad ogni modo seguendo l'esempio del cp dell'acqua fatto dal libro ho "calcolato" il cp della CO2 usando i coefficienti di tale tabella ed ho trovato il seguente valore:
{cp}_{CO2}=37,45 {J}/{mol \cdot K}
poi :
Q=1000 {mol} \cdot 37,45  {J}/{(mol \cdot K)} \cdot 302 {K}=11,31 {MJ}
grazie

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Motivazione: Ci ho pensato io
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[16] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 10 nov 2017, 21:41

Ciao ragazzi !
Ho riflettuto un po' sul secondo problema ma.non riesco a trovare una strategia risolutiva...qualche consiglio?
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[17] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 11 nov 2017, 18:42

musica94 ha scritto:qualche consiglio?

Ti sembra che da 298 K a 600 K la variazione di T sia piccola? (prima di passare al secondo problema, finiamo il primo)
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[18] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 11 nov 2017, 18:46

musica94 ha scritto: ciò che non capisco è come mai nella tabella vengono riportati i coefficienti come per esempio b \cdot 10^{3} se poi nella formula compare b \cdot 10^{-3} ? (riferendomi al calcolo del cp dell'acqua fatto nella didascalia sottostante la tabella 3 a pagina 43)


e \cdot 10^{-5}=1.006

e= 1.006 \cdot 10^{5}
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[19] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 11 nov 2017, 22:14

Facciamo così... questo te lo risolvo io, così tagliamo corto.
Però il secondo provi tu, ok?

Se la trasformazione è a pressione costante stiamo parlando di una isobara, per cui si può dimostrare che il calore molare necessario coincide con la variazione di entalpia molare, se il gas è perfetto (Clausius).

Detto questo, poiché ovviamente possiamo considerare, fra 298 K e 600 K, la CO2 come un gas perfetto, e sappiamo che la variazione di entalpia corrisponde al calore specifico, possiamo scrivere che:

q=\frac{\text{d}h}{\text{d}T}=c_P

quindi abbiamo che

Q=h=\int_{T_1}^{T_2} c_P \text{d}T

Il modello polinomiale corretto dice che

c_P=45.369+8.688 \cdot 10^{-3} \cdot T-9.619 \cdot 10^{5} T^{-2}

Per ottenere il calore specifico molare (per questo ti avevo suggerito di utilizzare questo e non quello massico) ti è quindi sufficiente integrare.

cp.jpg


Adesso che hai ottenuto il calore molare non ti resta che moltiplicarlo per il numero di moli (1kmol in questo caso) per ottenere 13.25 MJ che è il risultato del tuo libro.

Vedi perché non mi piacciono questi esercizi?
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[20] Re: Termodinamica dell'ingegneria chimica

Messaggioda Foto Utentemusica94 » 12 nov 2017, 19:44

La ringrazio per avermi risposto :D
PietroBaima ha scritto:
musica94 ha scritto:qualche consiglio?

Ti sembra che da 298 K a 600 K la variazione di T sia piccola? (prima di passare al secondo problema, finiamo il primo)

No, non e' piccola la variazione di T
PietroBaima ha scritto:
musica94 ha scritto: ciò che non capisco è come mai nella tabella vengono riportati i coefficienti come per esempio b \cdot 10^{3} se poi nella formula compare b \cdot 10^{-3} ? (riferendomi al calcolo del cp dell'acqua fatto nella didascalia sottostante la tabella 3 a pagina 43)


e \cdot 10^{-5}=1.006

e= 1.006 \cdot 10^{5}

Ho capito, grazie (era un dubbio che mi bloccava) :D
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