- 3 Ene 2007
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Generalmente la capacidad de las bombonas de CO2 se determina en Kg, pero... ¿cuánto tiempo nos va a durar el gas?
Es difícil hacer un cálculo exacto puesto que depende de muchas variables que no podemos controlar como la temperatura, la variación del número de burbujas por minuto, el tamaño de la burbuja..., pero sí que podemos hacer un cálculo bastante aproximado, que nos dará una idea de las fechas en las que tendremos que estar más pendientes del manómetro para la recarga.
Para ello debemos calcular el volumen del gas expandido, es decir a temperatura ambiente y presión atmosférica normal.
La masa atómica relativa (Ar) o peso atómico (Pa) es la relación entre la masa de un elemento con respecto a la unidad de masa atómica y expresa, en gramos, la masa que hay de ese elemento por cada 6,02.1023átomos, o sea por cada mol.
Ar del Oxigeno = 16 g
Ar del Carbono = 12 g
Como nuestra molécula es CO2, un mol será
O2 -> 16*2 = 32 g
C -> 12*1 = 12 g
TOTAL 44 g
O sea que un mol de dióxido de carbono pesa 44 g
Si lo tomamos como gas ideal podemos aplicar la siguiente ecuación
P . V = n . R . T
donde
P = presion normal, aproximadamente 1 atm.
V = volumen que nos interesa conocer.
n = número de moles.
R = constante molar del gas ideal (0,082 atm.dm3/ºK.mol).
T= temperatura ambiente expresada en ºK.
Supongamos que tenemos una temperatura ambiente de 27 ºC, expresada en grados Kelvin serán 300 ºK , y que nuestra bombona tiene 2,5 Kg, o sea 2.500 g de CO2.
44 g ................. 1 mol
2.500 g ............ 2500 / 44 = 56,81 mol
Aplicando la ecuación anterior tenemos
Por lo tanto dentro de nuestra bombona tenemos 1.397 litros de CO2.
Como vamos a liberar el gas burbuja a burbuja, debemos calcular el volumen de cada una de ellas: puesto que son esféricas y suponiendo por ejemplo que tienen 4 mm de diámetro, el diámetro variará en función del diámetro del tubo que las arroje y de la profundidad a la que se añadan, en nuestro caso al burbujear en un recipiente cuentaburbujas, despreciaremos la disminución de tamaño por presión.
V = 4/3.PI.R3
sutituyendo
V = 4/3.3,1416.23 = 33,5 mm3
Si liberamos por ejemplo 1 burbuja por segundo, en un día liberaremos 86.400 burbujas lo que equivale a 2.894.400 mm3. O sea 2,89 dm3 o 2,89 litros diarios.
Por lo tanto si dividimos el volumen contenido en la bombona por el volumen liberado en un día, tenemos una vida útil de 483 días para una bombona de 2,5 kg, aproximadamente 1 año y 4 meses.
Estos cálculos en gran parte son de Aticus y tienen su origen en un tema abierto en la lista Acuaiberia sobre CO2.
Artículo cortesía de: Jesús Sierra (personal.telefonica.terra.es/web/aquadiscus/co2duracion.html)
Es difícil hacer un cálculo exacto puesto que depende de muchas variables que no podemos controlar como la temperatura, la variación del número de burbujas por minuto, el tamaño de la burbuja..., pero sí que podemos hacer un cálculo bastante aproximado, que nos dará una idea de las fechas en las que tendremos que estar más pendientes del manómetro para la recarga.
Para ello debemos calcular el volumen del gas expandido, es decir a temperatura ambiente y presión atmosférica normal.
La masa atómica relativa (Ar) o peso atómico (Pa) es la relación entre la masa de un elemento con respecto a la unidad de masa atómica y expresa, en gramos, la masa que hay de ese elemento por cada 6,02.1023átomos, o sea por cada mol.
Ar del Oxigeno = 16 g
Ar del Carbono = 12 g
Como nuestra molécula es CO2, un mol será
O2 -> 16*2 = 32 g
C -> 12*1 = 12 g
TOTAL 44 g
O sea que un mol de dióxido de carbono pesa 44 g
Si lo tomamos como gas ideal podemos aplicar la siguiente ecuación
P . V = n . R . T
donde
P = presion normal, aproximadamente 1 atm.
V = volumen que nos interesa conocer.
n = número de moles.
R = constante molar del gas ideal (0,082 atm.dm3/ºK.mol).
T= temperatura ambiente expresada en ºK.
Supongamos que tenemos una temperatura ambiente de 27 ºC, expresada en grados Kelvin serán 300 ºK , y que nuestra bombona tiene 2,5 Kg, o sea 2.500 g de CO2.
44 g ................. 1 mol
2.500 g ............ 2500 / 44 = 56,81 mol
Aplicando la ecuación anterior tenemos
Por lo tanto dentro de nuestra bombona tenemos 1.397 litros de CO2.
Como vamos a liberar el gas burbuja a burbuja, debemos calcular el volumen de cada una de ellas: puesto que son esféricas y suponiendo por ejemplo que tienen 4 mm de diámetro, el diámetro variará en función del diámetro del tubo que las arroje y de la profundidad a la que se añadan, en nuestro caso al burbujear en un recipiente cuentaburbujas, despreciaremos la disminución de tamaño por presión.
V = 4/3.PI.R3
sutituyendo
V = 4/3.3,1416.23 = 33,5 mm3
Si liberamos por ejemplo 1 burbuja por segundo, en un día liberaremos 86.400 burbujas lo que equivale a 2.894.400 mm3. O sea 2,89 dm3 o 2,89 litros diarios.
Por lo tanto si dividimos el volumen contenido en la bombona por el volumen liberado en un día, tenemos una vida útil de 483 días para una bombona de 2,5 kg, aproximadamente 1 año y 4 meses.
Estos cálculos en gran parte son de Aticus y tienen su origen en un tema abierto en la lista Acuaiberia sobre CO2.
Artículo cortesía de: Jesús Sierra (personal.telefonica.terra.es/web/aquadiscus/co2duracion.html)
