Propiedades fundamentales de los gases

Hoy en dia se usan gases comprimidos para aplicar calor a las juntas de soldadura. Algunos gases, como el gas natural son más livianos que el aire y se elevan por tal razón son fallas de retiro del ambiente, pero otros como el propano fluirán hacia abajo llenando profundidades hasta que encuentra una fuente de calor muy fuerte para incendiar, debido a que algunos de estos gases son tóxicos e inflamables.
El contenido de oxígeno en el aire que respiramos es el 21 % si ese % se eleva a un 25 % algunas sustancias como el aceite lubricante se inflamara de un momento a otro.

Ley de Boyle

La ley de Boyle supone que la temperatura permanece constante en todo momento. También establece que el volumen es inversamente proporcional a la presión y esto se puede modificar mediante la siguiente ecuación:
P inicial x V inicial = P final x V final
Donde P inicial es la presión inicial y V inicial es el volumen inicial y P final es la presión final y V final es el volumen resultante y así organizando la ecuación decimos que:
P final = (P inicial x V inicial) ÷ ​​V final, y la otra fórmula seria:
V final = (P inicial x V inicial) ÷ ​​P final

Ejercicio de demostración

Si un globo hipotético con una cierta cantidad de helio a una atmósfera de presión (14.7 Psi) se colocara en una cámara de presión y la presión en el globo se duplicara, el tamaño o volumen del globo se reduciría a la mitad. Asignemos un volumen inicial de 120 pulgadas cúbicas al globo y veamos la idea.

Solución

V final = ((14.7 psi x 120 pulgadas cúbicas) ÷ 29.4 psi) = 60 pulgas cúbicas

Gases bajo presión

Gas natural

El gas natural viaja através de tuberías a presiones de hasta 1000 psi y a velocidades de 25 millas por hora. A medida que se acerca al punto de uso, la presión se reduce a solo 0.25 psig no es toxico. Los olores del gas natural y propano también conocido como (GLP o Simplemente gas LP) se introducen para que su presencia sea facilmente detectada.
El gas natural solo se encendera cuando haya una mezcla de aire y gas de entre 5 y 15% de gas natural no se encenderá. A 48°F el aire pesa 1.25 onzas por pie cúbico mientras que el gas natural pesa 0.81 onzas.

Ejercicio de demostración

¿ Cuantos pies cúbicos de gas natural harán que una habitación de 1200 pies cúbicos sea peligrosa ?

Solución

El porcentaje minimo de gas natural necesario para apoyar la combustión es del 5%

RCF = pies cúbicos en la habitación
GCF = pies cúbicos de gas contaminante
Tp = Porcentaje de umbral de ignición en la forma: 5% = 0.05

Así queda:

RCF x Tp = 1200 x 0.05 = 60 pies cúbicos de gas natural

Propano, GLP y gas LP

El propano, el GLP y el gas LP son el mismo producto de combustible, GLP significa gas licuado de petroleo. Se distribuye bajo presión en tanques de acero a temperaturas normales pero altamente comprimidos, el gas se convierte en líquido.
Cuando abrimos la válvula, la presión cae de la presión del tanque a la presión atmosférica, el líquido debe absorber el calor del área circundante.
El propano es más pesado que el aire, como gas pesa 190 onzas por pie cúbico mientras que el aire pesa 1.25 onzas por pie cúbico.

El propano se mide generalmente en peso como se mencionó, cuando el tanque está lleno de propano este es casi todo liquido; A medida que se usa el espacio sobre la parte superior del liquido este queda lleno con gas.

• El tanque de propano de 20 libras es de un tamaño común
• El tanque de propano lleno pesara aproximadamente 42 libras
• El tanque de propano vacio pesara alrededor de 22 libras
• El propano también viene en galones
• Un galón de propano pesa 5.1 libras
• Un tanque de propano de 20 libras debe contener 4 galones aproximadamente

Ejercicios de aprendizaje

Ejercicio N° 1

Si un tanque de propano con un peso de tara de 22 libras pesa 38 libras ¿ cuanto combustible queda en el tanque ?

Solución

P = 38 libras - 22 libras = 16 libras

Ejercicio N° 2

¿ Cuantos galones de propano quedarian en el tanque del ejercicio anterior ?

Solución

PG = 16 ÷ 5.1 = 3.14 galones

Ejercicio N° 3

Un tanque con gas propano con un peso de tara de 26 libras pesa 44 libras, ¿ cuanto combustible hay en el tanque ?

Solución

P 44 libras - 26 = 16 libras