Metale neferoase

METALE NEFEROASE

Aluminiul- metal usor, t_t = 658.6 C, t_f= 2500 grade C, conductivitate termica si electrica , maleabil ductile, Se obtine pe cale elctrochimica utilizand bauxita.

Cuprul- 63.54=greutate atomica ,t_t=1083grade C , t_f=2310grade C, rosiatic, are o buna conductabilitate termica si electrica, ductile si maleabil , se foloseste sub forma de conductori aliaje.

Ductil= prop de a fi tras in sarma

Maleabil= prop de a fi usor de modelat

Maleabilizare= se aplica fontelor albe

St- (staniu) A= 118.69 , t_t=231.8 grade C , t_f = 2362 grade C, maleabil, ductile

Zn-A=65.37, t_t=419.4 grade C, t_f=906 grade C, se utilizeaza la zincare

Pb- A= 207.19, t_t=327grade C t_f=1750 grade C, metal moale

Alama- CuZn- maleabil si ductile

Bronz - Cu, St, Al, Pb - prop superioare cuprului

Duraluminiul - (Al, Cu, Mg, Mn, etc) folosit in aeronautica

Proprietati tehnice ale hidrocarburilor

Proprietatile gazelor naturale

Ec. de stare a g. nat

1.     Starea normala si starea standard

2.     Parametrii critici redusi si legea starilor corespondente

3.     Factor de volum

4.     Densitatea specifica

5.     Vascozitatea

6.     Compresibilitate

7.     Greutate moleculara

8.     Temp. si pres. critica

9.     Puterea calorifica

10.  Punct de roua

11.  Pres de vapori

12.  Caldura specifica

13.  Umiditate

14.  Efectul Joule-Thompson

1)     Ec. de stare a gazelor naturale

Pt gaze reale ,unde

p-pres absoluta [Pa]

V-vol unui kilomol de gaz [mc/kmol]

υ-vol specific, =1/ρ

R-constanta de gaz perfect

T-temp absoluta [K]

, unde R-constanta univ a gazelor

Pt. un kilomol de gaz la conditii normale p=1,01325 bar, avem:

Pt un gaz oarecare

Pt un singur gaz avem ecuatia de stare

Daca avem de a face cu mai multe gaze avem legea lui Dalton in care p,

La gazelle reale

2) Starea normala si starea standard

-starea normala fizica e carcaterizata de t=0 gr C (T=273,15 K) si p=101325 Pa=1,01325 bar

-starea normala tehnica sau standard e caract. de aceiasi presiune p=1,01325 bar si t=15 grC (T=288,15 K)

3) Parametrii critici redusi si legea starilor corespondente

-parametrii p,V,T, caracterizeaza o anumita stare a gazelor si ei pot fi inlocuiti cu rapoartele dintre valorile absolute si cele critice ale acestora

Daca se exprima proprietatile gazelor prin parametrii redusi se poate spune ca pt toate gazele exista una si aceiasi ecuatie de stare .Acesta ultima functie se numeste legea starilor corespondente.

Potrivit legii starilor corespondente 2 gaze la care au aceleasi valori, trebuie sa aiba acelasi volum redus., cele 2 gaze au aceleasi propr fizice. Se poate considera ca diagrama lui Z trebuie sa fie identica. Din lg. st. coresp. Reiese ca izotermele,izocorele, izobarele, si adiabatele trebuie sa fie aceleasi pt toate gazele. Experimental s-a constatat ca lg st coresp da erori relative mari. Este considerate o lege aproximativa.

Pentru amestecurile de gaze se vor calcula parametrii redusi (p,T) sub forma

, n-conc. Molara

Parametrii amestecului de gaze sunt: si

Privitor la calculul lui Z avem relatiile

Bertholet

Adamov

4) Factorul de volum al gazelor

Reprezinta raportul dintre volumul ocupat de o cantitate de gaze in conditii de temp. si pres. date si volumul ocupat de aceiasi cantitate de gaz in conditii normale, standard sau in alte conditii.

unde - corespund starii normale

5) Densitatea (masa volumica)

Se numeste densitate raportul dintre masa si volumul sistemului. Depinde de compozitia gazului de p si T. In conditii normale de p si T, densitatea se calculeaza astfel:

, unde M- masa molara

In alte conditii de p si T, densitatea ρ se calc astfel:

, daca se stie compozitia gazului si densitatea relativa se poate calcula cu formula, unde -densitatea relativa

, unde X-participatia volumetrica

6) Vascozitatea

Este o proprietate a substantelor ce se manifesta in procesul de miscare.

Este de 2 tipuri: a) dinamica η

b) cinematica υ

a) Vascozitatea dinamica- este raportul dintre efortul tangential care actioneaza intr-un pct al fluidului si gradientul perpendicular pe planul tangential.

, [Pa*sec], iar , semnul "-" arata ca vascozitatea se opune directiei de miscare.

b) Vascozitatea cinematica- este [mp/sec]

Se mai foloseste in practica si Poisse si Stokes, mai exact c Psi cSt

1cP=10^-3 N*s/mp si 1cSt=10^-6 mp/sec

Vascozitatea gazelor depinde de compozitia lor, scade cu densitatea si creste cu p si T.

7) Compresibilitatea gazelor

Prin definitie coef de compresibilitate izoterma este dat de relatia:

Dpdv fizic coef β reprez scaderea volumului unei unitati de volum la cresterea presiunii cu o unitatea cand T-const.

Aceasta relatie se scrie si astfel

Pt gaze perfecte Z=1 si

Pt coordonate pseudoreduse coef de compresibilitate se poate calcula astfel

8) Greutatea moleculara

Fiecare atom are propria lui greutate. Suma greutatilor tuturor atomilor dintr-o molecula este egala cu greutatea moleculara. Higrogenul are cel mai usor atom din univers.

Molecula de gaz metan are:

CH₄=4*1,008+12,011=16,043.

9) Temp si pres critica

Temp critica- este temp deasupra careia un fluid nu poate exista in stare lichida.

Pres critica- este pres de vapori a fluidului la temp critica. Sub aceasta presiune fluidul exista sub o forma de L+G sau G.

Temp si pres critica se interpreteaza pt a afla starea fizica a fluidului si pentru calculul lui Z.

10) Puterea calorifica

Puterea calorifica superioara Hsup-Hinf=Lv, caldura latenta de vaporizare.

Puterea calorifca superioara este energia obtinuta la arderea unui comb, a unit de masa sau de vol a unui combustibil, cand produsii de ardere contin apa sub forma lichida.

CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O.

Puterea calorifica inferioara= energia termica eliberata la arderea unitatii de volum sau de masa, cand in produsii de ardereapa se afla sub forma de vapori.

11) Punctul de roua

-este o temp si reprez temp la care continutul in vapori este egal cu umiditatea de saturatie la o presiune data.

=temp la care apar primele picaturi de condens la o pres data.

12) Presiunea de vapori

=pres la care exista un echilibru intre faza gazoasa sic ea lichida. Valoarea presiunii variaza cu temperature. Valoarea pres de vapori intereseaza pt determinarea cantitatii de apa.din curentul de hidrocarburi.

13) Caldura specifica

=caldura schimbata de mediul ext cu unit de masa cand aceasta isi modific temp cu un grad.

Caldura masica  [KJ/kg*K]

=caldura schimbata cu mediul ext a unui kg de subs cand isi modifica temp cu un grad.

Caldura volumica [KJ/ mcN*K]
=caldura schimbata de 1mc de substanta cu mediul ext, cand acesta isi modifica temp cu 1 grad

Caldura molara [KJ/ kmol*K]

=caldura schimbata de 1 kmol de substantza cand aceasta isi modifica temp cu 1 grad.

Pt gazele perfect caldurile specifice sunt normale, la gazele reale cald specif. depinde de pres si de temp.

Se determina la pres const izobare

Se determina la vol. const izocore

Intre aceste calduri specifice exista relatia lui Robert-Mayer:

14) Umiditatea

Prez apei in gazele naturale cunoscuta ca umiditate se exprima sub forma de u-[g/mcN] sau U-[kg/1000mcN],

Umid creste la cresterea T la p-const.

Umid creste la scadera p la T-const.

Datorita faptului ca acestea sunt supuse unor transformari termodinamice umiditatea gazelor creaza criohidrati (hidrati ai metanului cu apa.)

Criohidratii=subst solide de culoare alba, similara ghetii. Odata formati ei pot obtura sectiunea de curgere, blocand conductele si diminuand capacitatea de transport.

Umiditatea

1. obtureaza transportul gazelor
2. criohidrati
3. corodarea din interior a conductelor
4. afecteaza functionare statiilor de compresoare si de reglare

In functie de amestecul saturat, umiditatea relative .;

Starea de saturatie=starea la care lichidul are T=Tsat la o anumita presiune. Daca temp scade condensarea vaporilor de apa. Daca pres creste peste pres de saturatie si temp ramane aceeasi condensarea vaporilor de apa

15) Vaporizarea

=fen de trecere al unui lichid in stare de vapori.

-proc invers vaporizarii condensarea.

Vaporizarea intense din masa lichidului= Fierbere

Vaporizarea lenta, produsa doar la supraf lichidului= Evaporare.

16) Efectul Joule-Thompson

Laminarea gazelor este o destindere la entalpie constanta in urma careia gazelle isi reduc presiunea.. In urma laminarii izentropice, gazele perfecte raman cu aceiasi temp. La gazele reale, in urma laminarii, temp T2 se modifica.