GASES INDUSTRIALES
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- María del Carmen Quintero Guzmán
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2 GASES INDUSTRIALES
3 CONCEPTO Los gases industriales son un grupo de gases manufacturados que se comercializan con usos en diversas aplicaciones. Principalmente son empleados en procesos industriales, tales como la fabricación de acero, aplicaciones medicas, fertilizantes, semiconductores, etc. Los gases industriales de más amplio uso y producción son el Oxígeno, Nitrógeno, Hidrógeno y los gases inertes tales como el Argón.
4 COMO SE PRODUCEN LOS GASES INDUSTRIALES? Los gases industriales pueden ser a la vez orgánicos e inorgánicos y se obtienen del aire mediante un proceso de separación o producidos por síntesis química. Pueden tomar distintas formas como comprimidos, en estado liquido, o solido.
5 ACETILENO EL ACETILENO SE PRODUCE A PARTIR DEL CARBURO DE CALCIO. TAMBIÉN SE OBTIENE COMO SUBPRODUCTO A PARTIR DE LA INDUSTRIA PETROQUÍMICA; CONTRIBUYENDO ASÍ A LA PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE.
6 MEZCLAS DE GASES LAS MEZCLAS DE GASES SE MEZCLAN EN SITUACIONES A PARTIR DE GASES PUROS O SE SUMINISTRAN MEZCLADOS PREVIAMENTE EN CISTERNAS.
7 EMPRESAS QUE PRODUCEN GASES INDUSTRIALES A NIVEL MUNDIAL 1. PRAXAIR Es una compañía catalogada dentro de las más rentables del mundo. Es el más grande proveedor de gases industriales en el Norte y Sur de América, así como también a nivel mundial.
8 2. AIR LIQUIDE Es una empresa multinacional francesa. Air Liquide nace en 1902 al formarse una Sociedad Anónima que agrupa 24 accionistas y a sus dos fundadores, Georges Claudes y Paul Delorme. Posteriormente se expandió a otros países. En la actualidad posee 75 filiales repartidas en diferentes continentes, con una cantidad de empleados de 40000, siendo unas de los principales empresas en la provision de gases industriales
9 TEORÍA CINÉTICA DE LOS GASES La teoría cinética se desarrolló con base en los estudios de físicos como Daniel Bernoulli en el siglo XVIII, Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell a finales del siglo XIX. Esta rama de la física describe las propiedades térmicas de los gases. Es una teoría física y química que explica el comportamiento y propiedades macroscópicas de los gases
10 CARACTERÍSTICAS Los principales postulados de la teoría cinética son los siguientes: 12 El número de moléculas es grande y la separación media entre ellas es grande comparada con sus dimensiones. Por lo tanto, ocupan un volumen despreciable en comparación con el volumen del envase y se consideran masas puntuales. Las moléculas obedecen las leyes de Newton, pero individualmente se mueven en forma aleatoria, con diferentes velocidades cada una, pero con una velocidad promedio que no cambia con el tiempo Las moléculas realizan choques elásticos entre sí, por lo tanto se conserva tanto el momento lineal como la energía cinética de las moléculas. Las fuerzas entre moléculas son despreciables, excepto durante el choque. Se considera que las fuerzas eléctricas o nucleares entre las moléculas son de corto alcance, por lo tanto solo se consideran las fuerzas impulsivas que surgen durante el choque. El gas es considerado puro, es decir todas las moléculas son idénticas. El gas se encuentra en equilibrio térmico con las paredes del envase.
11 GAS IDEAL Es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. El concepto de gas ideal es útil porque el mismo se comporta según la ley de los gases ideales, una ecuación de estado simplificada, y que puede ser analizada mediante la mecánica estadística.
12 LEY DE LOS GASES IDEALES Los gases ideales es una simplificación de los gases reales que se realiza para estudiarlos de manera más sencilla. En sí es un gas hipotético que considera: Formado por partículas puntuales sin efectos electromagnéticos. Las colisiones entre las moléculas y entre las moléculas y las paredes es de tipo elástica, es decir, se conserva el momento y la energía cinética. La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura. Los gases se aproximan a un gas ideal cuando son un gas mono atómico, está a presión y temperatura ambiente. La ecuación del gas ideal se basa condensa la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro.
13 LEY DE CHARLES Corresponden a las transformaciones que experimenta un gas cuando la presión es constante. Así tenemos: Donde: P= es la presión del gas V = el volumen del gas n= el número de moles T= la temperatura del gas medida en Kelvin R= la constante de los gases ideales
14 LEY DE GAY-LUSSAC Corresponde a las trasformaciones que sufre un gas ideal cuando el volumen permanece constante.
15 LEY DE BOYLE Corresponde a las transformaciones que experimenta un gas cuando su temperatura permanece constante. La curva que describe el gráfico P versus Volumen, corresponde a una isotérmica, es decir a todos los puntos donde la temperatura es la misma.
16 LEY DE AVOGADRO Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de partículas.
17 ECUACIÓN GENERAL DE LOS GASES Las leyes de los gases relacionan las magnitudes que intervienen en sus propiedades: el volumen que ocupan, V, la temperatura a la que se encuentran T y la presión que ejercen sobre las paredes del recipiente que los contienen, P.
18 EJERCICIOS DE LA LEY DE CHARLES Un gas caliente a 89 grados Celsius en 0,67 litros de volumen. Cual es la temperatura final si el volumen aumentan a 1.12 litros finalmente.
19 EJERCICIOS DE LEY DE GAY-LUSSAC Se tiene un gas 3.20 atm de presión a 22 grados Celsius y se calienta hasta 55 grados Celsius. Cual presión alcanza al final?
20 EJERCICIOS DE LEY DE BOYLE Hay un gas en un globo de 4,1 litros y disminuye a 2.5 litros a presión inicial de 210 kpa.calcular la presión final.
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