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OBJETIVO TERMINAL(1)

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OBJETIVO TERMINAL(1) Powered By Docstoc
					               Plan de Enseñanza-Aprendizaje (E-A)                              ASIGNATURA:
               Prof. Hon Cheuk Ng                                                    MT-2112
               Anexo: 9-2 de 9                              Termodinámica de Materiales
    USB
    USB        Tema: Problemas adicionales del Diagrama de Richardson-Ellingham

Las siguientes preguntas se refieren al Diagrama de Richardson-Ellingham del texto de
Dehoff ó del texto de Gaskell:
  1. ¿podemos ver en el diagrama cúal reacción es más exotérmica?
  2. ¿porqué las pendientes de las lineas para todas las reacciones son positivas a
       excepción de las de C y CO?
  3. ¿cúales son las unidades de cada una de las variables que aparecen en el diagrama?
  4. Deducir que óxidos funcionan mejor como refractario de horno (primero necesitarán
       averiguar la propiedad básica que debe cumplir los refractarios)
  5. Graficar la recta de Gº = Sº - SºT para las reacciones
       2H2 + O2 = 2H2O         y       2CO + O2 = 2CO2
                                                     p          pCO2 
       y explicar su relación con los nomogramas de  H 2O  y          , respectivamente.
                                                      pH 2  eq  pCO  eq
                                                           
  6. Determine la ecuación de Gº en función de la temperatura para las reacciones:
       (a) 4/3Fe + 2CO2 = 2/3Fe2O3 + 2CO
       (b) 4/3Fe + 2H2O = 2/3Fe2O3 + 2H2
       Usen los sig. datos:
               4/3Fe + O2 = 2/3Fe2O3                 Go  543 mol O2  0.167 K mol O2 T
                                                                    kJ            kJ


                2H2 + O2 = 2H2O                       Go  484 mol O2  0.0894 K mol O2 T
                                                                  kJ                kJ


                2CO + O2 = 2CO2                        Go  562 mol O2  0.17 K mol O2 T
                                                                   kJ              kJ




     Usando los Gº de las reacciones (a) y (b) anteriores determine analíticamente las
                    pCO2      pH O 
     relaciones de         y  2  , respectivamente, para 800 y 1000ºC. Compare
                    pCO  eq  pH 2  eq
                                     
     sus resultados con lo obtenido en clase y note que son completamente equivalentes
     ambos procedimientos. ¿saben porqué?
                                         pCO2 
  7. ¿cómo debe ser la proporción de           para que se pueda formar la película
                                         pCO  eq
      protectora de magnetita en los tubos de un horno que manejan dichos gases a
      1700K? Dato: G0 = -559+0.1705T para 3 Fe  O2  1 Fe3O4 .
                                                 2          2

  8. Determine cuáles son los óxidos estables para ( p O2 ) eq = 10-20 atm y 1500K .
  9. Corrosión a alta temperatura de los metales: si ( p O2 ) eq = 10-1 atm ¿a qué temperatura
     empezaría a ocurrir la oxidación de los metales graficados en el Diagrama de
     Richardson-Ellingham ?



Versión Sep/Dic 2003                                                            Page 1 of 2
                    Plan de Enseñanza-Aprendizaje (E-A)                                ASIGNATURA:
                    Prof. Hon Cheuk Ng                                                      MT-2112
                    Anexo: 9-2 de 9                              Termodinámica de Materiales
    USB
    USB             Tema: Problemas adicionales del Diagrama de Richardson-Ellingham

   10. A continuación se resume los resultados de la clase del 05/11/03 con los cuales se ha
       demostrado que en el reactor de MIDREX ocurre termodinámicamente la reducción
       de la pella de hematita:

   T (K)                         1073                                        1273
                               Condiciones de SIDOR                        Condiciones de SIDOR
                    En                                          En
 Variables                    pCO2 : pCO    p H 2O : p H 2                pCO2 : pCO   p H 2O : p H 2
                 equilibrio                                  equilibrio
                               (10:30)        (10:60)                      (10:30)       (10:60)
    G            -360                                        -330
(kJ/mol O2)
 PO2 (atm)        10-17.5     3.510-20      3.310-21        10-13.5      710-16      1.710-17
pCO2 : pCO         100.48       10-0.47                        100.32       10-0.47
p H 2O : p H 2     100.68                      10-0.78         100.82                     10-0.78




Versión Sep/Dic 2003                                                                   Page 2 of 2

				
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