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Considérese un pozo de 2 km de profundidad conteniendo una mezcla de metano y etano que en la parte superior está a 1 MPa y 30 °C y con una composición molar de 90% de metano. Suponiendo el pozo isotermo, calcular la presión y composición en la parte inferior.
Datos:
> | read"../therm_eq.m":read"../therm_proc.m":with(therm_proc): |
> | su1:="CH4":su2:="C2H6":dat:=[z2=-2e3*m_,p0=1e6*Pa_,T0=(30+273)*K_,x10=0.9,x20=1-x10]; |
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Esquema:
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Eqs. const.:
> | eqETg:=subs(eq1_11,eq1_12);eqEE:=eq1_16;g1dat:=get_gas_data(su1):g2dat:=get_gas_data(su2):dat:=op(dat),op(subs(M=M[1],c[p]=c[p1],[g1dat])),op(subs(M=M[2],c[p]=c[p2],[g2dat])),Const,SI2,SI1: |
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a) Suponiendo el pozo isotermo, calcular la presión y composición en la parte inferior.
> | eqEespecies:=mu[i](T,p0)+R[u]*T*ln(x[i]*p/p0)+M[i]*g*z=cte; |
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> | eq1:=R[u]*T*ln((x10*p0)/(x12*p2))+M[1]*g*(z0-z2)=0;eq2:=R[u]*T*ln((x20*p0)/(x22*p2))+M[2]*g*(z0-z2)=0; |
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> | p2:=simplify(solve(eq1/M[1]-eq2/M[2],p2)); |
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> | x12:=solve(subs(x22=1-x12,eq1),x12); |
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> | rho:=p0/(R[u]*T)*(M[1]*x10+M[2]*x20);p2__:='p0-rho*g*z2'; |
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NUMÉRICO:
> | x12_:=evalf(subs(Const,z0=0,T=T0,dat,dat,x12)):'x12_'=evalf(%,2);x22_:=evalf(1-x12_,2); |
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> | p2_:=subs(x22=x22_,Const,z0=0,T=T0,dat,dat,p2):'p2'=subs(dat,evalf(%,3)); |
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