> restart;#"m6_p14"

Se desea hacer pasar acetileno desde las condiciones de 3,2 MPa y  25 °C hasta 1,3 MPa y 30 °C. Se pide:

a) Situación de los estados de entrada y salida en un diagrama T s con relación a la curva de saturación, y cálculo de las densidades con el modelo de estados correspondientes.

b) Variación de entalpía y de entropía.

Datos:

> read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc):

> su:="C2H2":dat:=[p1=3.2e6*Pa_,T1=(-25+273)*K_,p2=1.3e6*Pa_,T2=(30+273)*K_];

`:=`(dat, [p1 = `+`(`*`(0.32e7, `*`(Pa_))), T1 = `+`(`*`(248, `*`(K_))), p2 = `+`(`*`(0.13e7, `*`(Pa_))), T2 = `+`(`*`(303, `*`(K_)))])

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Esquema:

> `:=`(Sistemas, [fluido, amb])

> `:=`(Estados, [1, 2])

Eqs. const.:

> eqET:=rho=p/(Z*R*T);eqEE:=eq1_16;gdat:=get_gas_data(su):ldat:=get_liq_data(su):dat:=op(dat),Const,gdat,ldat,SI2,SI1:get_pv_data(su):T[cr]=subs(dat,T[cr]),p[cr]=evalf(subs(dat,p[cr])/(1e6*Pa_/MPa_),3);

`:=`(eqET, rho = `/`(`*`(p), `*`(Z, `*`(R, `*`(T)))))

`:=`(eqEE, DU = `*`(m, `*`(c[v], `*`(DT))))

T[cr] = `+`(`*`(309.2, `*`(K_))), p[cr] = `+`(`*`(6.28, `*`(MPa_)))

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a) Situación de los estados de entrada y salida en un diagrama T s con relación a la curva de saturación, y cálculo de las densidades con el modelo de estados correspondientes.

> for i from 1 to 2 do pR||i||_:=subs(dat,p||i/p[cr]);TR||i||_:=subs(dat,T||i/T[cr]):od:for i from 1 to 2 do p_R||i||_=evalf(pR||i||_,2); T_R||i||_=evalf(TR||i||_,2):od;for i from 1 to 2 do pvT||i||_:=subs(dat,evalf(subs(dat,pv(T||i))));od:for i from 1 to 2 do pv_T||i||_:=evalf(pvT||i||_/(1e6*Pa_/MPa_),3);od;

p_R1_ = .51

T_R1_ = .80

p_R2_ = .21

T_R2_ = .98

`:=`(pv_T1_, `+`(`*`(1.29, `*`(MPa_))))

`:=`(pv_T2_, `+`(`*`(5.40, `*`(MPa_))))

> Z1_:=0.08;Z2_:=0.92;hcc1_:=48*(J_/(mol_*K_))*subs(dat,T[cr]/M):'hcc1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);hcc2_:=2*(J_/(mol_*K_))*subs(dat,T[cr]/M):'hcc2'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);scc1_:=51*(J_/(mol_*K_))*subs(dat,1/M):'scc1'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),3);scc2_:=2*(J_/(mol_*K_))*subs(dat,1/M):'scc2'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),1);

`:=`(Z1_, 0.8e-1)

`:=`(Z2_, .92)

hcc1 = `+`(`/`(`*`(571., `*`(kJ_)), `*`(kg_)))

hcc2 = `+`(`/`(`*`(23.8, `*`(kJ_)), `*`(kg_)))

scc1 = `+`(`/`(`*`(1.96, `*`(kJ_)), `*`(kg_, `*`(K_))))

scc2 = `+`(`/`(`*`(0.8e-1, `*`(kJ_)), `*`(kg_, `*`(K_))))

> rholiq_:=subs(dat,rho);for i from 1 to 2 do rho||i||_:=subs(dat,p||i/(Z||i||_*R*T||i));od:'rho1'=evalf(rho1_,2);'rho2'=evalf(rho2_,2);

`:=`(rholiq_, `+`(`/`(`*`(615., `*`(kg_)), `*`(`^`(m_, 3)))))

rho1 = `+`(`/`(`*`(0.50e3, `*`(kg_)), `*`(`^`(m_, 3))))

rho2 = `+`(`/`(`*`(15., `*`(kg_)), `*`(`^`(m_, 3))))

b) Variación de entalpía y de entropí

> Dh12_:=subs(dat,c[p]*(T2-T1)-hcc2_+hcc1_):'Dh12'=evalf(%/(1e3*J_/kJ_),2);Ds12_:=evalf(subs(dat,c[p]*ln(T2/T1)-R*ln(p2/p1)-scc2_+scc1_)):'Ds12'=evalf(subs(m_^2=J_*s_^2/kg_,%)/(1e3*J_/kJ_),2);

Dh12 = `+`(`/`(`*`(0.63e3, `*`(kJ_)), `*`(kg_)))

Ds12 = `+`(`/`(`*`(2.5, `*`(kJ_)), `*`(kg_, `*`(K_))))

>